JP2016151476A - Corrosion evaluation method of boiler - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ボイラーの腐食評価方法に関する。 The present invention relates to a boiler corrosion evaluation method.
水冷壁管を有する火炉内において、燃料を燃焼させ、高温の燃焼ガスを得るボイラーにあっては、火炉の上部に蒸気を発生させるためのチューブ群からなる過熱器管が設けられている場合がある。この過熱器管の各チューブの内部には、蒸気が流れており、上述した高温の燃焼ガスとチューブ内の蒸気との間で熱交換させることで蒸気温度および蒸気圧力を増大させている。そのため、チューブのメタル温度は、非常に高く（例えば、６００℃程度）なる。また、特に燃焼ガス温度の高い領域に最終過熱器を配置することが行われる場合がある。このボイラーによって得られた蒸気は、例えば、蒸気タービン等に供給される。 In a boiler having a water-cooled wall tube that burns fuel and obtains high-temperature combustion gas, a superheater tube composed of a tube group for generating steam may be provided at the top of the furnace. is there. Steam is flowing inside each tube of the superheater tube, and the steam temperature and the steam pressure are increased by exchanging heat between the above-described high-temperature combustion gas and the steam in the tube. Therefore, the metal temperature of the tube becomes very high (for example, about 600 ° C.). In some cases, the final superheater is disposed particularly in a region where the combustion gas temperature is high. The steam obtained by this boiler is supplied to, for example, a steam turbine.
上述したボイラーの燃料としては、様々なものが利用されるが、特に石炭や重油等を用いる場合が多い。このように石炭や重油を燃料として用いる場合、燃料に含まれる硫黄分による腐食で、特に温度の高い最終過熱器のような箇所で減肉速度が増大してしまうという課題があった。 Various fuels are used as the boiler fuel described above, and coal, heavy oil, and the like are often used. Thus, when coal or heavy oil is used as a fuel, there has been a problem that the rate of thinning of the metal increases particularly in places such as a final superheater having a high temperature due to corrosion caused by sulfur contained in the fuel.
上述したボイラーにおける腐食速度の評価方法としては、例えば、チューブの肉厚を定点経年監視する方法がある。この定点経年監視によれば、常時、定点におけるチューブの腐食状況を把握することが可能となる。 As a method for evaluating the corrosion rate in the above-described boiler, for example, there is a method of monitoring the wall thickness of the tube at a fixed point over time. According to this fixed point aging monitoring, it becomes possible to always grasp the corrosion state of the tube at the fixed point.
一方で、特許文献１には、硫化腐食した部位を簡便に特定するために、蛍光Ｘ線分析装置等を用いてチューブ表面の付着物の成分分析を行い、付着物の亜鉛濃度に基づいて硫化腐食が生じているか否かを判定する技術が提案されている。 On the other hand, in Patent Document 1, in order to easily identify a site that has undergone sulfidation corrosion, component analysis of the deposit on the tube surface is performed using a fluorescent X-ray analyzer or the like, and sulfurization is performed based on the zinc concentration of the deposit. Techniques for determining whether corrosion has occurred have been proposed.
上述した定点経年監視の場合、予め所定の燃焼条件における減肉分布を取得しておき、例えば、最も減肉速度の高い部位を観測することとなる。しかしながら、上述したボイラーは、燃焼状態や燃料の種類などの燃焼条件を変える運用がなされる場合がある。そのため、減肉分布や減肉速度が変化してしまい、定点経年監視では正しい腐食評価ができない場合がある。 In the case of the fixed point aging monitoring described above, a thinning distribution under a predetermined combustion condition is acquired in advance, and, for example, a portion with the highest thinning rate is observed. However, the boiler described above may be operated to change combustion conditions such as the combustion state and the type of fuel. Therefore, the thinning distribution and the thinning rate change, and correct corrosion evaluation may not be performed by fixed point aging monitoring.
また、上述した特許文献１に記載の技術の場合、硫化腐食による腐食評価を行うことができるものの、例えば、燃焼ガスに含まれるバナジウムによる加速酸化（バナジウムアタック）による腐食等、硫化腐食以外については正しく評価することができない。そのため、実際の減肉状態と、付着物の成分分析による腐食評価結果とが乖離してしまう可能性がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、燃焼条件が変更された場合であっても、迅速に且つ精度よく腐食評価を行うことができるボイラーの腐食評価方法を提供することを目的とする。
Moreover, in the case of the technique described in Patent Document 1 described above, although corrosion evaluation by sulfide corrosion can be performed, for example, corrosion other than sulfide corrosion such as corrosion by accelerated oxidation (vanadium attack) by vanadium contained in the combustion gas. It cannot be evaluated correctly. For this reason, there is a possibility that the actual thinned state and the corrosion evaluation result by the component analysis of the deposits will deviate.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a boiler corrosion evaluation method capable of performing corrosion evaluation quickly and accurately even when the combustion conditions are changed. And
この発明の第一態様によれば、ボイラーの腐食評価方法は、評価対象部位の付着物を採取する付着物採取工程と、前記付着物に含まれる少なくとも硫黄量およびバナジウム量を測定する測定工程と、前記評価対象部位の温度と、前記測定工程による測定結果とに基づいて前記評価対象部位の腐食量を求める腐食量導出工程と、を含む。
このようにすることで、それぞれ硫黄に起因する腐食およびバナジウムに起因する腐食の両方を加味して評価対象部位の腐食量を求めることができる。さらに、評価対象部位の温度に応じた硫黄およびバナジウムに起因する腐食量を求めることができる。その結果、ボイラーの燃焼条件が変更された場合であっても、迅速に且つ精度よく腐食評価を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the boiler corrosion evaluation method includes: a deposit collecting step for collecting deposits at a site to be evaluated; and a measuring step for measuring at least sulfur and vanadium contained in the deposits. And a corrosion amount deriving step of obtaining the corrosion amount of the evaluation target part based on the temperature of the evaluation target part and the measurement result of the measurement process.
By doing in this way, the corrosion amount of an evaluation object site | part can be calculated | required in consideration of both the corrosion resulting from sulfur and the corrosion resulting from vanadium, respectively. Furthermore, the amount of corrosion caused by sulfur and vanadium according to the temperature of the part to be evaluated can be obtained. As a result, even if the combustion conditions of the boiler are changed, the corrosion evaluation can be performed quickly and accurately.
この発明の第二態様によれば、ボイラーの腐食評価方法は、第一態様における前記腐食量導出工程が、予め求められた硫黄量およびバナジウム量に対する環境温度レベル毎の腐食量の情報に基づいて、前記評価対象部位の腐食量を求めるようにしてもよい。
このようにすることで、例えば、対象部位の温度に対応する環境温度レベル毎の腐食量の情報を特定して、この腐食量の情報と、硫黄量およびバナジウム量の情報とにより、評価対象部位の腐食量を求めることができる。その結果、より迅速に腐食評価を行うことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the boiler corrosion evaluation method, the corrosion amount deriving step in the first aspect is based on information on the corrosion amount for each environmental temperature level with respect to the sulfur amount and vanadium amount obtained in advance. The corrosion amount of the evaluation target part may be obtained.
In this way, for example, the information on the corrosion amount for each environmental temperature level corresponding to the temperature of the target portion is specified, and the evaluation target portion is determined based on the information on the corrosion amount and the information on the sulfur amount and the vanadium amount. The amount of corrosion can be obtained. As a result, corrosion evaluation can be performed more quickly.
この発明の第三態様によれば、ボイラーの腐食評価方法は、第一又は第二態様における腐食量導出工程が、ボイラーの運用条件を取得する運用条件取得工程と、運用条件毎に予め測定された付着物に含まれる少なくとも硫黄量及びバナジウム量の性状データに基づいて熱力学平衡計算を行う熱力学平衡計算工程と、熱力学平衡計算工程の計算結果に基づいて付着物の性状を求める付着物性状判別工程と、を含み、前記付着物性状判別工程により求められた付着物の性状に基づいて前記評価対象部位の腐食量を求めるようにしても良い。
このようにすることで、実機データとして予め測定された付着物の性状データにより計算結果をチューニングしておくことができるため、ボイラー運用中でも、ボイラーの運用条件に基づいて評価対象部位の腐食評価が可能となる。
According to the third aspect of the present invention, in the boiler corrosion evaluation method, the corrosion amount derivation step in the first or second aspect is preliminarily measured for each operation condition and the operation condition acquisition step for acquiring the boiler operation condition. Thermodynamic equilibrium calculation process that calculates thermodynamic equilibrium based on the property data of at least sulfur and vanadium contained in the deposited deposit, and deposit that determines the properties of the deposit based on the calculation result of the thermodynamic equilibrium calculation process And a property determination step, and the amount of corrosion of the evaluation target portion may be determined based on the property of the deposit determined by the deposit property determination step.
In this way, the calculation results can be tuned based on the property data of the deposits that have been measured in advance as actual machine data. Therefore, even during boiler operation, corrosion evaluation of the evaluation target site can be performed based on the operation conditions of the boiler. It becomes possible.
この発明の第四態様によれば、ボイラーの腐食評価方法は、第一から第三態様の何れか一つの態様において、前記付着物に含まれるマグネシウム量を取得するマグネシウム量取得工程を更に含み、前記腐食量導出工程が、マグネシウム量と前記バナジウム量との比に基づいて前記腐食量を補正するようにしてもよい。
燃料にマグネシウムが含まれている場合には、バナジウムに起因する腐食が抑制される。そのため、マグネシウム量とバナジウム量との比に基づいて腐食量を補正することで、腐食抑制のために燃料にマグネシウムを添加した場合であっても、精度よく腐食評価を行うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the boiler corrosion evaluation method further includes a magnesium amount obtaining step of obtaining the amount of magnesium contained in the deposit in any one of the first to third aspects, The corrosion amount deriving step may correct the corrosion amount based on a ratio between the magnesium amount and the vanadium amount.
When the fuel contains magnesium, corrosion caused by vanadium is suppressed. Therefore, by correcting the amount of corrosion based on the ratio between the amount of magnesium and the amount of vanadium, corrosion evaluation can be accurately performed even when magnesium is added to the fuel to suppress corrosion.
この発明の第五態様によれば、ボイラーの腐食評価方法は、第一から第四態様の何れか一つの態様において、前記付着物採取工程により、評価対象部位の付着物のうち、内層の付着物と、外層の付着物とを個別に採取し、前記測定工程により、前記内層の付着物と、前記外層の付着物とにおける硫黄量およびバナジウム量を個別に測定し、前記腐食量導出工程により、前記評価対象部位の温度と、前記内層の付着物の測定結果と、前記外層の付着物の測定結果と、に基づいて前記評価対象部位の腐食量を求めるようにしてもよい。
このようにすることで、とりわけ腐食減肉に大きく影響を及ぼす内層灰の性状を把握することができるため、より精度よく腐食量を評価することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in the boiler corrosion evaluation method according to any one of the first to fourth aspects, the inner layer is attached to the evaluation target site by the deposit collection step. The kimono and the outer layer deposit are collected individually, and the amount of sulfur and vanadium in the inner layer deposit and the outer layer deposit are individually measured by the measurement step, and the corrosion amount derivation step. The corrosion amount of the evaluation target portion may be obtained based on the temperature of the evaluation target portion, the measurement result of the inner layer deposit, and the measurement result of the outer layer deposit.
By doing in this way, since the property of the inner-layer ash which has big influence on corrosion thinning especially can be grasped | ascertained, the amount of corrosion can be evaluated more accurately.
この発明の第六態様によれば、ボイラーの腐食評価方法は、第一から第五態様の何れか一つの態様における測定工程が、蛍光Ｘ線分析計により硫黄量およびバナジウム量を測定するようにしてもよい。
このようにすることで、メンテナンス時に現場において硫黄量およびバナジウム量を容易に測定することができる。そのため、付着物を持ち帰り分析する場合と比較して、より迅速な腐食評価を行うことができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the boiler corrosion evaluation method, the measurement step according to any one of the first to fifth aspects is configured to measure the amount of sulfur and the amount of vanadium with a fluorescent X-ray analyzer. May be.
By doing in this way, the amount of sulfur and the amount of vanadium can be easily measured in the field at the time of maintenance. Therefore, it is possible to perform more rapid corrosion evaluation as compared with the case where the deposit is taken home and analyzed.
この発明の第七態様によれば、ボイラーの腐食評価方法は、ボイラーの運用条件を取得する運用条件取得工程と、ボイラーの運用条件毎に予め測定された評価対象部位の付着物の性状データに基づいて熱力学平衡計算を行う熱力学平衡計算工程と、熱力学平衡計算工程の計算結果に基づいて付着物の性状を求める付着物性状判別工程と、前記付着物性状判別工程により求められた付着物の性状に基づいて前記評価対象部位の腐食量を求める腐食量判別工程と、を含む。
このようにすることで、実機データとして予め測定された付着物の性状データにより計算結果をチューニングしておくことができるため、ボイラー運用中でも、ボイラーの運用条件に基づいて評価対象部位の腐食評価が可能となる。その結果、燃焼条件等が変更された場合であっても、迅速に且つ精度よく腐食評価を行うことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the boiler corrosion evaluation method includes an operation condition acquisition step for acquiring boiler operating conditions, and property data of deposits on an evaluation target site measured in advance for each boiler operating condition. A thermodynamic equilibrium calculation step for performing thermodynamic equilibrium calculation based on the above, an attachment property determination step for determining the properties of the deposit based on the calculation results of the thermodynamic equilibrium calculation step, and an attachment determined by the adhesion property determination step. A corrosion amount determining step for obtaining a corrosion amount of the evaluation target part based on the properties of the kimono.
In this way, the calculation results can be tuned based on the property data of the deposits that have been measured in advance as actual machine data. Therefore, even during boiler operation, corrosion evaluation of the evaluation target site can be performed based on the operation conditions of the boiler. It becomes possible. As a result, even if the combustion conditions are changed, the corrosion evaluation can be performed quickly and accurately.
上記ボイラーの腐食評価方法によれば、燃焼条件が変更された場合であっても、迅速に且つ精度よく腐食評価を行うことができる可能となる。 According to the boiler corrosion evaluation method, even when the combustion conditions are changed, it is possible to perform the corrosion evaluation quickly and accurately.
（第一実施形態）
以下、この発明の実施形態に係るボイラーの腐食評価方法について説明する。
図１は、この発明の第一実施形態におけるボイラーの構成を示す図である。
この第一実施形態におけるボイラー１は、火炉２と、過熱器管３と、を備えている。
火炉２は、燃料を燃焼させて得られた高温の燃焼ガスを過熱器管３に接触させて、過熱器管３内部の水と熱交換する。火炉２は、下部に燃焼空間４を備え、上部に過熱器管収容空間５と、を備えている。
(First embodiment)
A boiler corrosion evaluation method according to an embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the boiler in the first embodiment of the present invention.
The boiler 1 in the first embodiment includes a
The
火炉２の下部には、例えば、その側面に燃焼ノズル（図示せず）が形成されている。この燃焼ノズルは、燃料である重油を燃焼空間４の内部に向けて噴出することが可能となっている。つまり、この第一実施形態におけるボイラー１は、いわゆる重油炊きボイラーである。噴出された燃料は火炎により燃焼されて燃焼ガスＧとなり、上方の過熱器管収容空間５に向けて流れる。
For example, a combustion nozzle (not shown) is formed on the side of the lower portion of the
過熱器管３は、燃焼ガスＧと水との間で熱交換させる熱交換器として機能する。過熱器管３は、主過熱器管３ａと、最終過熱器管３ｂと、を備えている。主過熱器管３ａと、最終過熱器管３ｂとは、共に複数のチューブ群により構成されている。主過熱器管３ａと、最終過熱器管３ｂとは、燃焼ガスＧの流れる方向にそれぞれ並んで配されている。
The superheater tube 3 functions as a heat exchanger that exchanges heat between the combustion gas G and water. The superheater tube 3 includes a
最終過熱器管３ｂは、主過熱器管３ａよりも下流側の主過熱器管３ａよりも燃焼ガスＧの温度の高い領域に配されている。これら主過熱器管３ａと最終過熱器管３ｂには、その内部に水が流れており、この水が燃焼ガスＧと熱交換することで蒸気となって、蒸気タービン等に供給される。ここで、上述した主過熱器管３ａおよび最終過熱器管３ｂの各チューブ群の表面には、燃焼ガスＧと接触することにより、燃焼ガスＧに含まれる灰分が付着物（以下、単に付着灰と称する）として堆積する。
The
この第一実施形態のボイラー１は、上述した構成を備えている。次に、上述したボイラー１の腐食評価方法についてフローチャートを参照しながら説明する。また、この腐食評価方法においては、腐食評価の対象部位が最終過熱器管３ｂである場合を一例に説明する。
このボイラー１における腐食量の評価は、例えば、プラントの停止期間中に行う炉内点検の項目の一つとして行われる。
The boiler 1 of the first embodiment has the above-described configuration. Next, the corrosion evaluation method for the boiler 1 described above will be described with reference to a flowchart. Moreover, in this corrosion evaluation method, the case where the object site | part of corrosion evaluation is the last superheater pipe |
The evaluation of the amount of corrosion in the boiler 1 is performed as one of the items in the furnace inspection performed during the plant shutdown period, for example.
図２は、この発明の第一実施形態における腐食量評価方法のフローチャートである。
まず、付着物採取工程（ステップＳ０１）を行う。この付着物採取工程においては、最終過熱器管３ｂのチューブ群のうち評価対象部位に堆積した付着灰を機械的に剥離させて採取する。更に、この付着灰を分析し易いように、ハンマー等で粉砕して１ｍｍ程度又はそれ以下のサイズの粉体にする。その後、粉砕して出来た粉体を平らな紙の上等に平らに配置させ、有機系の瞬間接着剤等（例えば、シアノアクリレート等）で固定する。
FIG. 2 is a flowchart of the corrosion amount evaluation method in the first embodiment of the present invention.
First, an attached matter collecting step (step S01) is performed. In this deposit collection process, the deposit ash deposited on the evaluation target portion in the tube group of the
次に、測定工程（ステップＳ０２）を行う。この測定工程においては、特に付着灰に含まれている硫黄（Ｓ）の量およびバナジウム（Ｖ）の量を測定する。この測定には、持ち運びが可能な簡易の成分分析装置（ＰＭＩ；蛍光Ｘ線分析計、「Positive Material Identification」）を用いる。ここでは、硫黄の量、および、バナジウムの量の絶対値を測定する場合について説明したが、単位体積当たりの硫黄、および、バナジウムの各割合を相対値として測定するようにしても良い。 Next, a measurement process (step S02) is performed. In this measurement step, particularly the amount of sulfur (S) and the amount of vanadium (V) contained in the adhering ash are measured. For this measurement, a portable component analyzer (PMI; fluorescent X-ray analyzer, “Positive Material Identification”) that can be carried is used. Here, the case of measuring the absolute value of the amount of sulfur and the amount of vanadium has been described, but each ratio of sulfur and vanadium per unit volume may be measured as a relative value.
次いで、腐食量導出工程（ステップＳ０３）を行う。この腐食量導出工程においては、上記測定工程の測定結果に基づいて、評価対象部位から採取された付着灰に含まれる硫黄（Ｓ）の量やナトリウム（Ｎａ）量と、バナジウム（Ｖ）の量との比（言い換えれば、モル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」。ここでどちらを用いるかはモル比が大きな値となるほうを採用することとする」）を求める。 Next, a corrosion amount deriving step (step S03) is performed. In this corrosion amount deriving step, the amount of sulfur (S), the amount of sodium (Na), and the amount of vanadium (V) contained in the attached ash collected from the site to be evaluated based on the measurement result of the measurement step. (In other words, the molar ratio “V / (S + V), or the molar ratio“ V / Na + V ”. Whichever is used here, the higher the molar ratio is adopted”). Ask.
図３は、縦軸を腐食量、横軸を灰中元素モル比としたグラフである。
図３において実線は、評価対象部位の環境温度レベルが高い場合（例えば、６００℃を明らかに超える７００℃付近の場合）における灰中元素モル比に対する腐食量の変化を示している。また、図３における二点鎖線は、評価対象部位の環境温度レベルが低い場合（例えば、６００℃を明らかに下回る場合）における灰中元素モル比に対する腐食量の変化を示している。さらに、一点鎖線のグラフは、評価対象部位の環境温度レベルが上述した二つの環境温度レベル間に有る場合（６００℃前後の場合）における灰中元素モル比に対する腐食量の変化を示している。この図３に示すグラフは、実験等によって予め求めることができる。以下、灰中元素モル比を単に、モル比と称する。
FIG. 3 is a graph in which the vertical axis represents the corrosion amount and the horizontal axis represents the molar ratio of elements in ash.
In FIG. 3, the solid line indicates the change in the corrosion amount relative to the elemental molar ratio in ash when the environmental temperature level of the site to be evaluated is high (for example, around 700 ° C. that clearly exceeds 600 ° C.). Moreover, the two-dot chain line in FIG. 3 has shown the change of the corrosion amount with respect to the element molar ratio in ash when the environmental temperature level of an evaluation object site | part is low (for example, when it is clearly lower than 600 degreeC). Furthermore, the dashed-dotted line graph shows the change in the corrosion amount with respect to the elemental molar ratio in ash when the environmental temperature level of the evaluation target site is between the two environmental temperature levels described above (around 600 ° C.). The graph shown in FIG. 3 can be obtained in advance by experiments or the like. Hereinafter, the elemental molar ratio in ash is simply referred to as the molar ratio.
ここで、評価対象部位が高い第一環境温度レベル（実線）にある場合、モル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」が高くなるにつれて、腐食量が上昇するとともに、その上昇率が増加している。一方で、評価対象部位が低い第三温度環境レベル（二点鎖線）にある場合、モル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」が高くなるにつれて途中までは腐食量が増加するが、その後、腐食量が減少している。この腐食量の低下は、モル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」が高くなるにつれて、その低下率が減少している。これは、バナジウムにより引き起こされる加速酸化が低温領域（５５０℃程度以下）では、殆んど作用しなくなるためと考えられる。 Here, when the evaluation target site is at a high first environmental temperature level (solid line), as the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V” increases, the amount of corrosion increases. The rate of increase is increasing. On the other hand, when the evaluation target site is at a low third temperature environment level (two-dot chain line), the corrosion amount is increased halfway as the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V” increases. However, the amount of corrosion has decreased since then. The decrease in the corrosion amount decreases as the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V” increases. This is presumably because accelerated oxidation caused by vanadium hardly acts in a low temperature region (about 550 ° C. or less).
さらに、評価対象部位が中間の第二環境温度レベル（一点鎖線）にある場合、モル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」が高くなるにつれて、途中までは腐食量が増加する。しかしその後、モル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」が増加したとしても、腐食量は殆んど変化していない。ここで、上述した評価対象部位の温度環境レベルは、設計段階で決まっているため既知である。
すなわち、上述した腐食量導出工程においては、評価対象部位の温度環境レベルと、モル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」とに基づいて、評価対象部位の腐食量を求めている。
Furthermore, when the evaluation target site is at an intermediate second environmental temperature level (one-dot chain line), as the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V” becomes higher, the corrosion amount is halfway. Will increase. However, after that, even if the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V” increases, the amount of corrosion hardly changes. Here, the temperature environment level of the evaluation target part described above is known because it is determined at the design stage.
That is, in the above-described corrosion amount deriving step, the corrosion amount of the evaluation target part based on the temperature environment level of the evaluation target part and the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V”. Seeking.
評価対象部位の材質ごとに、付着灰の影響による腐食を評価した値（許容腐食量）、又は、回帰式を予め求めることができる。
そのため、評価工程（ステップＳ０４）においては、この材質毎の値、又は、回帰式と、腐食量の測定結果の絶対値とから、腐食危険度を判定する。図３において、評価対象部位の材質毎（材質Ａ、および、材質Ｂ）の許容腐食量を破線で示している。
A value (allowable corrosion amount) obtained by evaluating the corrosion due to the influence of adhering ash or a regression equation can be obtained in advance for each material of the evaluation target part.
Therefore, in the evaluation process (step S04), the corrosion risk is determined from the value for each material or the regression equation and the absolute value of the measurement result of the corrosion amount. In FIG. 3, the allowable corrosion amount for each material (material A and material B) of the evaluation target part is indicated by a broken line.
ここで、腐食量の測定結果の絶対値を用いて腐食危険度を判定する場合について説明した。しかし、絶対値を用いて腐食危険度を判定する場合は、リスクの大小を評価することはできるものの、腐食速度の評価については相対的な評価になる。そこで、腐食速度を比較的精度よく評価するためには、例えば、測定結果の相対値により判定する方法がある。この相対値による判定は、任意の時点における付着灰のモル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」の分布データを予め取得しておき、この分布データを、例えば、何らかの燃料変動が生じた場合における所定部位の付着灰のモル比「Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」と比較する。これにより、腐食速度を精度よく評価することが可能となる。 Here, the case where the corrosion risk is determined using the absolute value of the measurement result of the corrosion amount has been described. However, when the corrosion risk is determined using the absolute value, the magnitude of the risk can be evaluated, but the evaluation of the corrosion rate is a relative evaluation. Therefore, in order to evaluate the corrosion rate with relatively high accuracy, for example, there is a method of determining based on the relative value of the measurement result. The determination based on the relative value is obtained in advance by obtaining distribution data of the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V” of the attached ash at an arbitrary time point. Compared with the molar ratio “V / (S + V)” or the molar ratio “V / Na + V” of adhering ash at a predetermined site when some fuel fluctuation occurs. As a result, the corrosion rate can be accurately evaluated.
したがって、上述した第一実施形態によれば、それぞれ硫黄に起因する腐食およびバナジウムに起因する腐食の両方を加味して評価対象部位の腐食量を求めることができる。さらに、評価対象部位の温度環境レベルに応じた硫黄およびバナジウムに起因する腐食量を求めることができる。その結果、ボイラー１の燃焼条件が変更された場合であっても、迅速に且つ精度よく腐食評価を行うことができる。 Therefore, according to the first embodiment described above, it is possible to obtain the corrosion amount of the evaluation target portion by taking into consideration both corrosion caused by sulfur and corrosion caused by vanadium. Furthermore, the amount of corrosion caused by sulfur and vanadium according to the temperature environment level of the part to be evaluated can be obtained. As a result, even if the combustion conditions of the boiler 1 are changed, corrosion evaluation can be performed quickly and accurately.
さらに、評価対象部位の温度に対応する環境温度レベル毎の腐食量の情報を特定して、この腐食量の情報と、硫黄量およびバナジウム量の情報とにより、評価対象部位の腐食量を求めることができる。その結果、より迅速に腐食評価を行うことができる。 Furthermore, the amount of corrosion at each environmental temperature level corresponding to the temperature of the evaluation target part is specified, and the corrosion amount of the evaluation target part is obtained from the information on the corrosion amount and the information on the sulfur amount and the vanadium amount. Can do. As a result, corrosion evaluation can be performed more quickly.
また、蛍光Ｘ線分析計により硫黄量およびバナジウム量を測定することで、メンテナンス時に現場において硫黄量およびバナジウム量を容易に測定することができる。そのため、付着灰を持ち帰り分析する場合と比較して、より迅速な腐食評価を行うことができる。 In addition, by measuring the amount of sulfur and the amount of vanadium with a fluorescent X-ray analyzer, the amount of sulfur and the amount of vanadium can be easily measured at the site during maintenance. Therefore, it is possible to perform more rapid corrosion evaluation as compared with the case where the attached ash is taken home and analyzed.
（第一変形例）
次に、この発明の第一実施形態の第一変形例における腐食評価方法を図面に基づき説明する。ここで、この第一実施形態の変形例は、上述した第一実施形態に対して、付着灰の採取を内層と外層とに分けて行う点でのみ異なるため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
(First modification)
Next, a corrosion evaluation method in a first modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the modification of the first embodiment differs from the first embodiment described above only in that the collection of the attached ash is performed separately for the inner layer and the outer layer, and thus the same as the first embodiment described above. The parts are described with the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図４は、この発明の第一実施形態の第一変形例における図３に相当するフローチャートである。
図４に示すように、この第一実施形態の第一変形例においては、まず付着物採取工程（ステップＳ０１）として、評価対象部位の内層灰と外層灰とをそれぞれ採取するために、外層の付着物採取工程（ステップＳ１１）、および、内層の付着物採取工程（ステップＳ１２）をそれぞれ実施する。例えば、内層灰としては、最終過熱器管３ｂの表面から３ｍｍ未満の付着灰、外層灰としては、最終過熱器管３ｂの表面から３ｍｍ以上の付着灰を用いることができる。
FIG. 4 is a flowchart corresponding to FIG. 3 in the first modification of the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, in the first modification of the first embodiment, in order to collect the inner layer ash and the outer layer ash at the site to be evaluated, respectively, as the deposit collecting step (step S01), The adhering matter collecting step (step S11) and the inner layer adhering matter collecting step (step S12) are performed. For example, as the inner layer ash, attached ash less than 3 mm from the surface of the
測定工程（ステップＳ０２）は、特に最終過熱器管３ｂの腐食減肉に大きく影響を及ぼす内層灰に含まれている硫黄の量及びバナジウムの量を測定する。
その後、上述した第一実施形態と同様に、腐食量導出工程、および、評価工程を順次行い、最終過熱器管３ｂの腐食量を評価する。
In the measurement process (step S02), the amount of sulfur and the amount of vanadium contained in the inner ash that particularly greatly affects the corrosion thinning of the
Thereafter, similarly to the first embodiment described above, the corrosion amount deriving step and the evaluation step are sequentially performed to evaluate the corrosion amount of the
したがって、上述した第一実施形態の第一変形例によれば、付着灰を外層灰と内層灰とに分けて採取し、層ごとに分析を行うことができる。特に、腐食減肉に大きく影響を及ぼす内層灰のみの硫黄の量やバナジウムの量を測定できるため、腐食危険度の評価精度をより一層向上できる。 Therefore, according to the 1st modification of 1st embodiment mentioned above, adhesion ash can be extract | collected into outer-layer ash and inner-layer ash, and it can analyze for every layer. In particular, since it is possible to measure the amount of sulfur or vanadium in the inner ash that greatly affects corrosion thinning, the evaluation accuracy of the corrosion risk can be further improved.
（第二変形例）
次に、この発明の第一実施形態の第二変形例における腐食評価方法を図面に基づき説明する。ここで、この第一実施形態の変形例においては、上述した第一実施形態に対して補正を加える点でのみ異なるため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
(Second modification)
Next, a corrosion evaluation method in a second modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the modification of the first embodiment differs only in that correction is made to the first embodiment described above, and therefore, the same parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals. At the same time, redundant description is omitted.
図５は、この発明の第一実施形態の第二変形例における図３に相当するフローチャートである。図６は、縦軸を腐食量、横軸を灰中元素モル比としたグラフである。
図５に示すように、この第一実施形態の第二変形例においては、上述した第一実施形態の測定工程と腐食量導出工程との間に、マグネシウム（Ｍｇ）量取得工程（ステップＳ０２Ａ）を行うとともに、腐食量導出工程と評価工程との間に、補正工程（ステップＳ０３Ａ）を行う。
FIG. 5 is a flowchart corresponding to FIG. 3 in a second modification of the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a graph in which the vertical axis represents the corrosion amount and the horizontal axis represents the elemental molar ratio in ash.
As shown in FIG. 5, in the second modification of the first embodiment, a magnesium (Mg) amount acquisition step (step S02A) between the measurement step and the corrosion amount derivation step of the first embodiment described above. And a correction step (step S03A) is performed between the corrosion amount derivation step and the evaluation step.
マグネシウム量取得工程においては、付着灰に含まれるマグネシウム量を、例えば、上述した成分分析装置を用いて測定する。ここで、上記マグネシウムは、ユーザによって燃料に混入される。そのため、マグネシウムの混入量と付着灰に含まれるマグネシウム量との関係を予めマップ、テーブル、又は、数式等として持っておき、これらマップ、テーブル、又は、数式等と、燃料へのマグネシウムの混入量とに基づいて、付着灰に含まれるマグネシウム量を求めるようにしても良い。 In the magnesium amount acquisition step, the amount of magnesium contained in the attached ash is measured using, for example, the component analyzer described above. Here, the magnesium is mixed into the fuel by the user. Therefore, the relationship between the amount of mixed magnesium and the amount of magnesium contained in the attached ash is previously stored as a map, table, formula, etc., and these maps, tables, formulas, etc., and the amount of magnesium mixed into the fuel Based on the above, the amount of magnesium contained in the attached ash may be obtained.
補正工程においては、マグネシウム取得工程により求めたマグネシウム（Ｍｇ）量と、測定工程により求めたバナジウム（Ｖ）量との比を求める。さらに、補正工程においては、このマグネシウム量とバナジウム量との比に基づいて、腐食量導出工程で求めた腐食量を補正する。 In the correction step, a ratio between the amount of magnesium (Mg) obtained in the magnesium acquisition step and the amount of vanadium (V) obtained in the measurement step is obtained. Further, in the correction step, the corrosion amount obtained in the corrosion amount deriving step is corrected based on the ratio between the magnesium amount and the vanadium amount.
次に、この第二変形例における腐食量の補正手法について、評価対象部位が第一環境温度レベルである場合を一例にして説明する。
図６は、縦軸を腐食量、横軸を灰中元素モル比（モル比「Ｖ／Ｓ＋Ｖ」、または、モル比「Ｖ／Ｎａ＋Ｖ」。ここでどちらを用いるかはモル比が大きな値となるほうを採用することとする）とした第一環境温度レベルのグラフである。
図６における「Ｘ０」は、灰中元素モル比における区分点である。この第二変形例においては、区分点Ｘ０以上の領域においてのみマグネシウム量とバナジウム量との比に応じた補正を行う。
Next, the correction method for the corrosion amount in the second modification will be described by taking as an example the case where the evaluation target site is at the first environmental temperature level.
In FIG. 6, the vertical axis represents the corrosion amount and the horizontal axis represents the molar ratio of elements in ash (molar ratio “V / S + V” or molar ratio “V / Na + V”. It is a graph of the first environmental temperature level.
“X0” in FIG. 6 is a division point in the molar ratio of elements in ash. In the second modification, correction is performed in accordance with the ratio between the magnesium amount and the vanadium amount only in the region above the dividing point X0.
図７は、縦軸を腐食量、横軸を灰中元素モル比（ＭｇＯ/Ｖ２Ｏ５［モル比］）としたグラフである。
図７に示すように、バナジウム量に対してマグネシウム量が所定量以上に増加することにより、腐食量は急激に低下して「Ｙ１」に収束する。この図７における「Ｙ１」を、上述した「Ｙ」の値とし、「Ｙ０」を「Ｘ０」における「Ｙ」の値とする。つまり、補正工程においては、図７のＭｇＯ/Ｖ２Ｏ５［モル比］に対する腐食量の低減を、図６のグラフに反映させている。
FIG. 7 is a graph in which the vertical axis represents the corrosion amount and the horizontal axis represents the ash element molar ratio (MgO / V 2 O 5 [molar ratio]).
As shown in FIG. 7, when the amount of magnesium increases to a predetermined amount or more with respect to the amount of vanadium, the amount of corrosion rapidly decreases and converges to “Y1”. “Y1” in FIG. 7 is the value of “Y” described above, and “Y0” is the value of “Y” in “X0”. That is, in the correction process, the reduction in the corrosion amount with respect to MgO / V 2 O 5 [molar ratio] in FIG. 7 is reflected in the graph in FIG.
実際の評価を行う際には、区分点Ｘ０を基準とした各領域の条件を式化して判定を行う。
ここで、「Ｙ」を腐食量、「Ｘ」をＶ／（Ｓ＋Ｖ）、「Ｃ１」から「Ｃ９」を定数、「Ｔ」を環境温度レベルとすると、Ｘ０＝Ｃ１＋Ｃ２×Ｔと表せる。
また、区分点Ｘ０よりも下の領域は、Ｙ＝（Ｃ３×Ｘ２＋Ｃ４×Ｘ＋Ｃ５）×ｅｘｐ（Ｔ／Ｃ６）と表せる。
さらに、区分点Ｘ０以上の領域は、Ｙ＝（Ｃ７×Ｘ２＋Ｃ８×Ｘ＋Ｃ９）ｅｘｐ（Ｔ／Ｃ６）と表せる。
When actual evaluation is performed, a determination is made by formulating the conditions of each region based on the division point X0.
Here, if “Y” is the amount of corrosion, “X” is V / (S + V), “C1” to “C9” are constants, and “T” is the environmental temperature level, X0 = C1 + C2 × T.
An area below the dividing point X0 can be expressed as Y = (C3 × X 2 + C4 × X + C5) × exp (T / C6).
Furthermore, the region above the dividing point X0 can be expressed as Y = (C7 × X 2 + C8 × X + C9) exp (T / C6).
したがって、上述した第一実施形態の第二変形例によれば、マグネシウム量とバナジウム量との比に基づいて腐食量を補正することで、バナジウムに起因する腐食を抑制するために燃料にマグネシウムを添加した場合であっても、精度よく腐食評価を行うことが可能となる。 Therefore, according to the second modification of the first embodiment described above, by correcting the corrosion amount based on the ratio between the magnesium amount and the vanadium amount, magnesium is added to the fuel in order to suppress corrosion caused by vanadium. Even when it is added, it is possible to accurately evaluate the corrosion.
（第三変形例）
次に、この発明の第一実施形態の第三変形例における腐食評価方法を図面に基づき説明する。ここで、この第一実施形態の第三変形例は、上述した第一実施形態に対して、付着灰の採取を内層と外層とに分けて行う点でのみ異なるため、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
(Third modification)
Next, a corrosion evaluation method according to a third modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the third modification of the first embodiment differs from the first embodiment described above only in that the collection of attached ash is performed separately for the inner layer and the outer layer, and thus the first embodiment described above. The same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図８は、縦軸を腐食量、横軸を材料中のクロム（Ｃｒ）濃度としたグラフである。
上述した第一実施形態、および、各変形例において、腐食量が許容減肉速度を上回った場合、最終過熱器管３ｂの材料を、高クロム（Ｃｒ）材へ材質変更することで腐食速度を低減させることができる。
FIG. 8 is a graph in which the vertical axis represents the corrosion amount and the horizontal axis represents the chromium (Cr) concentration in the material.
In the first embodiment and each modification described above, when the corrosion amount exceeds the allowable thinning rate, the corrosion rate can be increased by changing the material of the
ここで、「Ｙ」を腐食量、「Ｘ」を材料中のクロム（Ｃｒ）濃度、「ａ」から「ｃ」を定数とすると、所定温度での各鋼種の腐食量は、Ｙ＝ａＸ２＋ｂＸ＋ｃとして把握することが可能となる。硫化腐食やバナジウムにより引き起こされる高温腐食への耐食性は、クロム（Ｃｒ）濃度が高いほど向上する。 Here, assuming that “Y” is the corrosion amount, “X” is the chromium (Cr) concentration in the material, and “a” to “c” are constants, the corrosion amount of each steel type at a predetermined temperature is Y = aX 2 It can be grasped as + bX + c. Corrosion resistance to high temperature corrosion caused by sulfide corrosion and vanadium improves as the chromium (Cr) concentration increases.
したがって、上述した第一実施形態の第三変形例によれば、各温度における図８のグラフを事前に取得しておくことで、腐食速度が許容値以下になる材料を容易に選定することが可能となる。 Therefore, according to the third modification of the first embodiment described above, it is possible to easily select a material having a corrosion rate equal to or lower than an allowable value by acquiring the graph of FIG. 8 at each temperature in advance. It becomes possible.
（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態の腐食評価方法を図面に基づき説明する。この第二実施形態は、上述した第一実施形態、および、各変形例に対して、熱力学平衡計算により求めた腐食量に基づいて腐食量評価を行う点で異なるだけである。そのため、上述した第一実施形態、および、各変形例と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a corrosion evaluation method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This second embodiment differs from the first embodiment described above and each modification only in that the corrosion amount is evaluated based on the corrosion amount obtained by thermodynamic equilibrium calculation. Therefore, the same parts as those in the first embodiment and the modifications described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図９は、この発明の第二実施形態における腐食量評価方法のフローチャートである。
図９に示すように、まず、運用条件取得工程（ステップＳ２０）を行う。この運用条件取得工程においては、ボイラー１の運用条件として、例えば、燃料性状や燃焼方法の情報を取得する。
次いで、熱力学平衡計算工程（ステップＳ２１）を行う。この熱力学平衡計算工程においては、ボイラー１の運用条件毎に予め測定された付着灰に含まれる少なくとも硫黄量およびバナジウム量の性状データに基づいて熱力学平衡計算を行う。
FIG. 9 is a flowchart of the corrosion amount evaluation method in the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, first, an operation condition acquisition step (step S20) is performed. In this operation condition acquisition step, for example, information on fuel properties and combustion methods is acquired as the operation conditions of the boiler 1.
Next, a thermodynamic equilibrium calculation step (step S21) is performed. In this thermodynamic equilibrium calculation process, thermodynamic equilibrium calculation is performed based on the property data of at least sulfur and vanadium contained in the attached ash measured in advance for each operating condition of the boiler 1.
ここで、上述した熱力学平衡計算の一例を説明する。
この熱力学平衡計算工程では、使用する燃料性状を用いて、想定する温度において生成する付着灰成分の量（組成）を計算する。本計算では、燃料中に含まれる各成分の量［ｋｇ／ｈ］、添加剤に含まれる各成分の量［ｋｇ／ｈ］、ボイラー運転条件（空気比）から求められるガス（空気）量［ｋｇ／ｈ］に基づいて多成分系の熱力学的平衡状態を計算する。各物質が化学反応を起こしたり、溶融したりして想定温度において平衡状態に達したときの付着灰（液相および固相）を構成する各成分の量（組成）を計算で求める。
Here, an example of the thermodynamic equilibrium calculation described above will be described.
In this thermodynamic equilibrium calculation step, the amount (composition) of the attached ash component generated at the assumed temperature is calculated using the fuel properties to be used. In this calculation, the amount of each component contained in the fuel [kg / h], the amount of each component contained in the additive [kg / h], and the gas (air) amount obtained from the boiler operating conditions (air ratio) [ The thermodynamic equilibrium state of the multicomponent system is calculated based on kg / h]. The amount (composition) of each component constituting the attached ash (liquid phase and solid phase) when each substance undergoes a chemical reaction or melts and reaches an equilibrium state at an assumed temperature is calculated.
次いで、付着物性状判別工程（ステップＳ２２）を行う。この付着物性状判別工程においては、上述した熱力学平衡計算工程の計算結果に基づいて付着灰の性状、すなわち付着灰に含まれるナトリウム量、硫黄量、マグネシウム量、および、バナジウム量を求める。 Next, a deposit property property determining step (step S22) is performed. In this deposit property determination step, the properties of the deposit ash, that is, the amount of sodium, sulfur, magnesium, and vanadium contained in the deposit ash are obtained based on the calculation result of the thermodynamic equilibrium calculation step described above.
上述のとおり、燃料中に含まれる各成分の量［ｋｇ／ｈ］、添加剤に含まれる各成分の量［ｋｇ／ｈ］、ボイラー運転条件（空気比）から求められるガス（空気）量［ｋｇ／ｈ］に基づいて多成分系の熱力学的平衡状態を算出する。ここで、燃料および添加剤中に含まれる各成分としては炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、酸素（Ｏ）、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、塩素（Ｃｌ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられ、ガス成分（例：空気）としては、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）などを計算対象とする。平衡計算により求めたボイラー付着灰中に含まれる五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）、マグネシウム（ＭｇＯ）の量［ｋｇ／ｈ］から各化合物の物質量［モル］を求め、Ｖ／（Ｓ＋Ｖ）［モル比］やＶ／（Ｎａ＋Ｖ）［モル比］およびＭｇＯ／Ｖ２Ｏ５［モル比］を算出する。 As described above, the amount of each component contained in the fuel [kg / h], the amount of each component contained in the additive [kg / h], and the gas (air) amount obtained from the boiler operating conditions (air ratio) [ Based on kg / h], the thermodynamic equilibrium state of the multi-component system is calculated. Here, the components contained in the fuel and additive include carbon (C), nitrogen (N), sulfur (S), oxygen (O), silicon (Si), aluminum (Al), iron (Fe), Calcium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na), potassium (K), chlorine (Cl), vanadium (V), nickel (Ni) and the like can be mentioned. (O 2 ), nitrogen (N 2 ), and the like are to be calculated. From the amount [kg / h] of vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and magnesium (MgO) contained in the boiler ash obtained by equilibrium calculation, the amount of each compound [mol] ] And V / (S + V) [molar ratio], V / (Na + V) [molar ratio] and MgO / V 2 O 5 [molar ratio] are calculated.
その後、腐食量導出工程（ステップＳ２３）を行う。この腐食量導出工程においては、付着物性状判別工程により求められた付着灰の性状、すなわち、第一実施形態の腐食量導出工程と同様に、硫黄量およびバナジウム量に基づいて評価対象部位の腐食量を求める。
評価工程（ステップＳ０４）においては、第一実施形態と同様に、腐食危険度を判定する。
Thereafter, a corrosion amount deriving step (step S23) is performed. In this corrosion amount deriving step, the properties of the deposited ash determined in the deposit property property determining step, that is, the corrosion of the evaluation target site based on the sulfur amount and the vanadium amount, similar to the corrosion amount deriving step of the first embodiment. Find the amount.
In the evaluation process (step S04), the degree of corrosion risk is determined as in the first embodiment.
したがって、上述した第二実施形態によれば、実機データとして予め測定された付着灰の性状データにより計算結果をチューニングしておくことができるため、ボイラー運用中でも、ボイラー１の運用条件に基づいて評価対象部位の腐食評価が可能となる。その結果、燃焼条件等が変更された場合であっても、迅速に且つ精度よく腐食評価を行うことができる。また、上述した第一実施形態、および、各変形例と併用することで、冗長化を図ることができる。さらに、第一実施形態、および、各変形例の評価結果と比較することで、評価結果の相対的な評価を行うことができる。 Therefore, according to the second embodiment described above, the calculation result can be tuned based on the adhesion ash property data measured in advance as actual machine data. Therefore, evaluation is performed based on the operating conditions of the boiler 1 even during boiler operation. Corrosion evaluation of the target part becomes possible. As a result, even if the combustion conditions are changed, the corrosion evaluation can be performed quickly and accurately. Moreover, redundancy can be achieved by using together with 1st embodiment mentioned above and each modification. Furthermore, the relative evaluation of the evaluation results can be performed by comparing with the evaluation results of the first embodiment and each modification.
この発明は、上述した各実施形態、および、変形例に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and includes various modifications made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. That is, the specific shapes, configurations, and the like given in the embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate.
例えば、上述した第一実施形態、および、各変形例においては、蛍光Ｘ線分析計により硫黄量およびバナジウム量を測定する一例を説明したが、成分分析可能な装置であれば、蛍光Ｘ線分析計に限られるものではない。 For example, in the first embodiment and each modification described above, an example in which the amount of sulfur and the amount of vanadium are measured using a fluorescent X-ray analyzer has been described. It is not limited to the total.
上述した各実施形態、および、各変形例においては、最終過熱器管３ｂの腐食を評価する一例について説明した。しかし、主過熱器管３ａや、火炉の壁部など、燃焼ガスＧに接する種々の部材の腐食も同様に評価することができる。
In each embodiment mentioned above and each modification, an example which evaluates corrosion of
さらに、上述した第一実施形態においては、環境温度レベルを３つに分けて腐食量を求める場合について説明した。しかし、環境温度レベルの数は３つに限られない。 Further, in the above-described first embodiment, the case where the corrosion amount is obtained by dividing the environmental temperature level into three has been described. However, the number of environmental temperature levels is not limited to three.
また、上述した各実施形態、および、各変形例においては、重油炊きボイラーの場合について説明したが、この構成に限られるものではない。例えば、バイオマス等の混焼を行う場合にもこの発明を適用可能である。 Moreover, in each embodiment mentioned above and each modification, although the case of the heavy oil cooking boiler was demonstrated, it is not restricted to this structure. For example, the present invention can also be applied to the case of co-firing biomass or the like.
１ ボイラー
２ 火炉
３ 過熱器管
４ 燃焼空間
５ 過熱器管収容空間
1
Claims (7)
前記付着物に含まれる少なくとも硫黄量およびバナジウム量を測定する測定工程と、
前記評価対象部位の温度と、前記測定工程による測定結果とに基づいて前記評価対象部位の腐食量を求める腐食量導出工程と、
を含むボイラーの腐食評価方法。 A deposit collecting step for collecting deposits on the site to be evaluated;
A measuring step for measuring at least sulfur and vanadium contained in the deposit;
Corrosion amount deriving step for obtaining the corrosion amount of the evaluation target portion based on the temperature of the evaluation target portion and the measurement result of the measurement step;
Evaluation method for corrosion of boilers.
予め求められた硫黄量およびバナジウム量に対する環境温度レベル毎の腐食量の情報に基づいて、前記評価対象部位の腐食量を求める請求項１に記載のボイラーの腐食評価方法。 The corrosion amount derivation step includes
The boiler corrosion evaluation method according to claim 1, wherein the corrosion amount of the part to be evaluated is determined based on information on the corrosion amount for each environmental temperature level with respect to the sulfur amount and vanadium amount obtained in advance.
ボイラーの運用条件を取得する運用条件取得工程と、
運用条件毎に予め測定された付着物に含まれる少なくとも硫黄量およびバナジウム量の性状データに基づいて熱力学平衡計算を行う熱力学平衡計算工程と、
熱力学平衡計算工程の計算結果に基づいて付着物の性状を求める付着物性状判別工程と、を含み、
前記付着物性状判別工程により求められた付着物の性状に基づいて前記評価対象部位の腐食量を求める請求項１又は２に記載のボイラーの腐食評価方法。 The corrosion amount derivation step includes
An operation condition acquisition process for acquiring boiler operation conditions;
A thermodynamic equilibrium calculation step for performing thermodynamic equilibrium calculation based on property data of at least sulfur content and vanadium content contained in deposits measured in advance for each operation condition;
A deposit property determination step for determining the property of the deposit based on the calculation result of the thermodynamic equilibrium calculation step,
The boiler corrosion evaluation method according to claim 1 or 2, wherein the corrosion amount of the evaluation target portion is obtained based on the property of the deposit obtained in the deposit property property determining step.
前記腐食量導出工程は、
マグネシウム量と前記バナジウム量との比に基づいて前記腐食量を補正する請求項１から３の何れか一項に記載のボイラーの腐食評価方法。 It further includes a magnesium amount acquisition step of acquiring the amount of magnesium contained in the deposit,
The corrosion amount derivation step includes
The boiler corrosion evaluation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the corrosion amount is corrected based on a ratio between a magnesium amount and the vanadium amount.
前記測定工程により、前記内層の付着物と、前記外層の付着物とにおける硫黄量およびバナジウム量を個別に測定し、
前記腐食量導出工程により、前記評価対象部位の温度と、前記内層の付着物の測定結果と、前記外層の付着物の測定結果と、に基づいて前記評価対象部位の腐食量を求める請求項１から４の何れか一項に記載のボイラーの腐食評価方法。 Of the deposits at the site to be evaluated, the deposits of the inner layer and the deposits of the outer layer are collected individually by the deposit collection step,
By the measurement step, the amount of sulfur and vanadium in the inner layer deposit and the outer layer deposit are individually measured,
2. The corrosion amount of the evaluation target portion is obtained based on the temperature of the evaluation target portion, the measurement result of the inner layer deposit, and the measurement result of the outer layer deposit in the corrosion amount deriving step. The boiler corrosion evaluation method according to any one of items 1 to 4.
ボイラーの運用条件毎に予め測定された評価対象部位の付着物に含まれる少なくとも硫黄量およびバナジウム量の性状データに基づいて熱力学平衡計算を行う熱力学平衡計算工程と、
熱力学平衡計算工程の計算結果に基づいて付着物の性状を求める付着物性状判別工程と、
前記付着物性状判別工程により求められた付着物の性状に基づいて前記評価対象部位の腐食量を求める腐食量導出工程と、
を含むボイラーの腐食評価方法。 An operation condition acquisition process for acquiring boiler operation conditions;
A thermodynamic equilibrium calculation step for performing thermodynamic equilibrium calculation based on property data of at least sulfur and vanadium contained in the deposit of the evaluation target site measured in advance for each boiler operating condition;
A deposit property determination step for determining the property of the deposit based on the calculation result of the thermodynamic equilibrium calculation step;
Corrosion amount derivation step for determining the corrosion amount of the site to be evaluated based on the property of the deposit determined by the deposit property determination step;
Evaluation method for corrosion of boilers.
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Also Published As
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