JP2018009722A - Boiler plant and operating method for the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler plant and an operating method for the boiler plant, capable of shortening operation/storage switching time while reducing modification contents from a current plant as much as possible, when water quality of system water is managed by singly using ammonia.SOLUTION: A boiler plant (1) includes: a boiler (2) for generating steam by using heat from a heat source; a steam turbine (3) operated by using steam; a condenser (4) for condensing exhaust gas of the steam turbine to convert the exhaust gas into steam condensate; a water feed pump (5) for feeding the steam condensate condensed by the condenser to the boiler; an ammonia tank (20) for storing a predetermined concentration of an ammonia solution; and a pH increase promotion section (22) for guiding the ammonia into a system formed by sequentially interconnecting the boiler (2), the steam turbine (3), the condenser (4) and the water feed pump (5) to increase pH of system water to a pH range for boiler storage within a predetermined time.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ボイラプラントおよびその運用方法に関する。   The present invention relates to a boiler plant and an operation method thereof.

ドラムボイラおよび排熱回収ボイラ(HRSG)などを備えたボイラプラントを運転停止などで1日以上の数日間にわたり保管をする場合、給水またはボイラ水の溶存酸素が、プラント構成要素の腐食要因となる。そのため、ボイラプラントの保管時には、防食剤を用いて腐食を防止している(特許文献1参照)。防食剤としては、脱酸素能を有するヒドラジンが用いられている。   When a boiler plant equipped with a drum boiler and a waste heat recovery boiler (HRSG) is stored for several days or more due to shutdown, etc., dissolved oxygen in the feed water or boiler water becomes a corrosive factor for plant components. . Therefore, at the time of storage of a boiler plant, corrosion is prevented by using an anticorrosive agent (see Patent Document 1). As the anticorrosive, hydrazine having a deoxygenating ability is used.

従来、ボイラプラントの運転停止などの保管時には、プラント構成要素内の運転用水(給水およびボイラ水)を保管水としてヒドラジン水へと入れ替え、ボイラプラントを再起動する際には、保管水であるヒドラジン水を運転用水へと入れ替えるという作業が行われている。   Conventionally, at the time of storage such as shutdown of a boiler plant, the operating water (feed water and boiler water) in the plant components is replaced with hydrazine water as storage water, and when the boiler plant is restarted, hydrazine is stored water. Work is being done to replace water with water for operation.

ヒドラジン水と運転用水との入れ替えには多量の純水が使用される。入れ替え作業で排水されたヒドラジン水および運転用水の廃棄には排水処理を要するため、ヒドラジン水と運転用水との入れ替えは排水処理設備の負荷を増加させる要因となる。
更には、ヒドラジンは、発がん性物質であるなど運転用水への切り替えに課題がある。このため、ヒドラジンを使用せずに更に保管水を排水することなく運転水へと転用が可能となり、プラント構成要素の腐食を数日間以上に渡り防止可能なボイラプラントの保管方法が求められている。
A large amount of pure water is used to replace hydrazine water and operation water. Since disposal of hydrazine water and operation water drained in the replacement work requires drainage treatment, replacement of hydrazine water and operation water becomes a factor of increasing the load on the wastewater treatment facility.
Furthermore, hydrazine has a problem in switching to operation water because it is a carcinogenic substance. For this reason, there is a need for a method for storing a boiler plant that can be diverted to operating water without draining stored water without using hydrazine, and can prevent corrosion of plant components over several days. .

ヒドラジンを使用せずにボイラプラント構成要素の腐食を防止する方法として、給水およびボイラ水に添加されたアンモニアの濃度を調整して、保管水としての給水およびボイラ水のpHを高くする対応が知られている(特許文献2参照)。給水およびボイラ水のpHを9.8以上に設定すると、ボイラプラントの通常運転時にヒドラジンを添加しなくてもプラント構成要素内の腐食を防止することが可能となる。例えば、給水およびボイラ水のpHを10とすると、ヒドラジンを添加しなくてもボイラプラントを保管することが可能となる。   As a method of preventing corrosion of boiler plant components without using hydrazine, it is known to adjust the concentration of ammonia added to feed water and boiler water to increase the pH of feed water and boiler water as storage water. (See Patent Document 2). If the pH of the feed water and boiler water is set to 9.8 or higher, corrosion in the plant components can be prevented without adding hydrazine during normal operation of the boiler plant. For example, when the pH of the feed water and boiler water is 10, it becomes possible to store the boiler plant without adding hydrazine.

特開昭62−233606号公報JP 62-233606 A 特開2014−159925号公報JP 2014-159925 A

給水およびボイラ水のpHは、単位容積当たりのアンモニア量で定義できる。例えばpHを9.8にするために必要な単位容積当たりのアンモニア量は、5mg/Lである。例えばpHを10にするために必要な単位容積当たりのアンモニア量は、12mg/Lである。   The pH of feed water and boiler water can be defined by the amount of ammonia per unit volume. For example, the amount of ammonia per unit volume necessary for adjusting the pH to 9.8 is 5 mg / L. For example, the amount of ammonia per unit volume necessary for adjusting the pH to 10 is 12 mg / L.

ボイラ水および給水などの水の循環系統(以下、系統水)は、循環中にプラントロスが生じるため、系統水へアンモニアを注入して、系統水のpHを所定の範囲内に維持する。プラントロスは一般に循環水流量の1%程度である。
例えばpH9.8の系統水に添加されているプラントロスに対応するアンモニア量は、
0.05mg/L(系統水の単位容積当たりのアンモニア量:5mg/L×プラント
ロス:1%)・・・(1)
である。
In a circulation system of water such as boiler water and feed water (hereinafter, system water), plant loss occurs during circulation. Therefore, ammonia is injected into the system water to maintain the pH of the system water within a predetermined range. The plant loss is generally about 1% of the circulating water flow rate.
For example, the ammonia amount corresponding to the plant loss added to the system water of pH 9.8 is
0.05 mg / L (amount of ammonia per unit volume of system water: 5 mg / L × plant loss: 1%) (1)
It is.

以上を踏まえると、アンモニアの最大注入量(12mg/L)は、最小注入量(0.05mg/L)の240倍もの容量となる。この容量の差をアンモニア注入量の精度を確保しながら1台のポンプで賄うことは難しい。例えば、容量の異なるポンプを複数台設置して対応する場合には、3種類(ボイラプラントの起動時、運転中、保管時に対応)の容量のポンプが必要となり、コストアップとなる。   Based on the above, the maximum injection amount (12 mg / L) of ammonia is 240 times as large as the minimum injection amount (0.05 mg / L). It is difficult to cover this difference in capacity with a single pump while ensuring the accuracy of the ammonia injection amount. For example, when a plurality of pumps having different capacities are installed, it is necessary to use three types of pumps (corresponding to the startup, operation, and storage of the boiler plant), which increases costs.

仮に、ボイラプラントの系統内の保有する系統水量を例えば200ton、給水ポンプの容量(循環流量)を例えば400ton/h、アンモニア添加設備から系統水へ注入するアンモニア溶液の濃度を例えば1重量%、ポンプの最小注入量をストローク10%とすると、
プラントロスにより必要となるアンモニア注入量(最小注入量)は、20g/h
(循環流量:400ton/h×プラントロス:1%×系統水の単位容積
当たりのアンモニア量:5mg/L)・・・(2)
アンモニア溶液の注入速度は、(2)式より2L/h
(アンモニア:20g/h÷アンモニア濃度:1%)
当該設定におけるアンモニア注入用のポンプに必要な容量は、20L/h
(アンモニア溶液1重量%注入速度:2L/h÷ストローク:10%)・・・(3)
系統水200tonに含まれるアンモニア量は、
系統水のpHが9.8の場合で、1,000g
(系統水量:200ton×単位容積当たりのアンモニア量:5mg/L)
系統水のpHが10の場合で、2,400g
(系統水量:200ton×単位容積当たりのアンモニア量:12mg/L)
である。
Temporarily, the amount of system water held in the boiler plant system is 200 tonnes, the capacity of the feed water pump (circulation flow rate) is 400 ton / h, the concentration of the ammonia solution injected from the ammonia addition facility into the system water, for example, 1% by weight, and the pump Assuming that the minimum injection amount is 10% stroke,
The ammonia injection amount (minimum injection amount) required due to plant loss is 20 g / h.
(Circulating flow rate: 400 ton / h × plant loss: 1% × amount of ammonia per unit volume of system water: 5 mg / L) (2)
The ammonia solution injection rate is 2 L / h from equation (2).
(Ammonia: 20 g / h ÷ ammonia concentration: 1%)
The capacity required for the pump for injecting ammonia in this setting is 20 L / h.
(Ammonia solution 1 wt% injection rate: 2 L / h ÷ stroke: 10%) (3)
The amount of ammonia contained in 200 tons of system water is
When the pH of the system water is 9.8, 1,000 g
(System water volume: 200 ton × ammonia amount per unit volume: 5 mg / L)
When the pH of the system water is 10, 2,400 g
(System water amount: 200 ton × ammonia amount per unit volume: 12 mg / L)
It is.

よって、通常運転中のボイラプラントを保管する際には、
pH9.8とpH10とのアンモニア量の差分1,400g
(2,400g−1,000g)のアンモニア・・・(4)
をボイラプラントの系統水量200tonに追加注入する必要がある。
Therefore, when storing the boiler plant in normal operation,
Difference in ammonia amount between pH 9.8 and pH 10 1,400 g
(2,400 g-1,000 g) of ammonia (4)
Need to be additionally injected into the system water volume of 200 tons in the boiler plant.

1,400g(1.4kg)のアンモニアを注入するためには、
3.5時間(1.4kg÷(20L/h×2台×アンモニア濃度1%))・・・(5)
を要する。
To inject 1,400 g (1.4 kg) of ammonia,
3.5 hours (1.4 kg / (20 L / h × 2 units × ammonia concentration 1%)) (5)
Cost.

給水に注入されたアンモニア溶液は、ボイラプラントの系統内の系統水の循環を利用して系統水へ均一に拡散される。しかし、ボイラが停止すると系統水の循環も止まるため、ボイラの運転を停止する前にアンモニアの追加注入を完了する必要がある。
従って、このような方法で系統水のpHを上昇させる場合、(5)式よりボイラの運転停止3.5時間前から、ポンプ2台の最大流量で系統水へ1重量%のアンモニア溶液の注入を開始しなければならなく、運用として改善の余地がある。
The ammonia solution injected into the feed water is uniformly diffused into the system water by utilizing the circulation of the system water in the boiler plant system. However, since the circulation of the system water stops when the boiler stops, it is necessary to complete the additional injection of ammonia before stopping the operation of the boiler.
Therefore, when the pH of the system water is raised by such a method, from the formula (5), an ammonia solution of 1% by weight is injected into the system water at the maximum flow rate of two pumps from 3.5 hours before the boiler shutdown. There is room for improvement in operation.

一方、ボイラを停止した後に系統水のpHを変更するには、系統水を系統外へ排出して、所望のpHに調整した系統水で新たに系統内の水張りをする操作が必要となるため、大量の純水が必要となるなど、コストアップの要因となる。   On the other hand, in order to change the pH of the system water after stopping the boiler, it is necessary to drain the system water outside the system and newly fill the system with the system water adjusted to the desired pH. It becomes a factor of cost increase, such as requiring a large amount of pure water.

このため一つの手法として、ポンプを増設することで、系統水のpHの調整に掛かる時間((5)式による3.5時間)を短縮することは可能であるが、プラント構成要素の増加となるため、構成要素は少ない方が好ましい。   For this reason, as one method, it is possible to shorten the time required for adjusting the pH of the system water (3.5 hours according to equation (5)) by adding pumps, but the increase in plant components Therefore, it is preferable that the number of components is small.

別の手法として、ポンプ台数を増やさずに多量のアンモニアを供給する方法として、アンモニア溶液の濃度を高めて系統水への注入量を低減することが考えられる。しかしながら、従来のアンモニア添加設備では、電気伝導率を用いてアンモニア溶液の濃度を低濃度(1〜3重量%以下)の範囲で調整しており、後述するアンモニア濃度と電気伝導率との関係より、高濃度のアンモニア溶液を調整することは難しい。   As another method, as a method of supplying a large amount of ammonia without increasing the number of pumps, it is conceivable to increase the concentration of the ammonia solution to reduce the amount injected into the system water. However, in the conventional ammonia addition equipment, the concentration of the ammonia solution is adjusted in the range of low concentration (1 to 3% by weight or less) using the electric conductivity, and from the relationship between the ammonia concentration and the electric conductivity described later. It is difficult to prepare a high concentration ammonia solution.

図7にアンモニア溶液のアンモニア濃度と電気伝導率との関係を示す。同図において、横軸がアンモニア濃度(重量%)、縦軸が電気伝導率(μS/cm)、実線が液温25℃、破線が液温15℃で計測した結果である。図7によれば、アンモニア溶液の電気伝導率は、アンモニア濃度の増加とともに一旦上昇するが、アンモニア濃度6重量%程度を境にして徐々に低下する。また、アンモニア濃度が2重量%よりも濃い場合、アンモニア溶液の温度に応じて電気伝導率に差が生じる。   FIG. 7 shows the relationship between the ammonia concentration of the ammonia solution and the electrical conductivity. In the figure, the horizontal axis represents the ammonia concentration (% by weight), the vertical axis represents the electric conductivity (μS / cm), the solid line represents the result at a liquid temperature of 25 ° C., and the broken line represents the result at a liquid temperature of 15 ° C. According to FIG. 7, the electrical conductivity of the ammonia solution once increases with an increase in ammonia concentration, but gradually decreases with an ammonia concentration of about 6% by weight as a boundary. Further, when the ammonia concentration is higher than 2% by weight, the electric conductivity varies depending on the temperature of the ammonia solution.

図7に示すように、アンモニア濃度を高めると、電気伝導率が一義的に定まらなくなる。そのため、電気伝導率を用いた従来法で調整できるアンモニア溶液の濃度の上限は、3重量%とされている。系統水に注入するアンモニアとしては、一般的には、電気伝導率計設定値を725μS/m(72.5mS/m)として、アンモニア溶液の温度による電気伝導率の変化が少ないアンモニア濃度1重量%の溶液が用いられる。   As shown in FIG. 7, when the ammonia concentration is increased, the electric conductivity cannot be uniquely determined. Therefore, the upper limit of the concentration of the ammonia solution that can be adjusted by a conventional method using electrical conductivity is set to 3% by weight. As the ammonia to be injected into the system water, generally, the electric conductivity meter set value is 725 μS / m (72.5 mS / m), and the ammonia concentration is 1% by weight with little change in the electric conductivity due to the temperature of the ammonia solution. Solution is used.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ヒドラジンを用いずにアンモニア単独で系統水の水質を管理する場合に、現状のボイラプラントからの改造内容を極力抑制しながら、運転/保管の切り替え時間を短縮できるボイラプラントおよびその運用方法を提供することを目的とする。   The present invention was made in view of such circumstances, and when controlling the quality of system water with ammonia alone without using hydrazine, while suppressing the remodeling content from the current boiler plant as much as possible, An object of the present invention is to provide a boiler plant capable of shortening the operation / storage switching time and an operation method thereof.

上記課題を解決するために、本発明のボイラプラントおよびその運用方法は以下の手段を採用する。   In order to solve the above problems, the boiler plant and the operation method thereof according to the present invention employ the following means.

本発明は、熱源からの熱によって蒸気を生成させるボイラと、前記蒸気により作動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気を凝縮して復水にする復水器と、前記復水器で凝縮された復水を前記ボイラに送給する給水ポンプと、所定濃度のアンモニア溶液を収容するアンモニアタンクと、前記ボイラ、前記蒸気タービン、前記復水器および前記給水ポンプを順次繋ぐ系統内にアンモニアを導いて、所定時間内に前記系統水のpHをボイラの保管用pH範囲に上昇させるpH上昇促進部と、を備えたボイラプラントを提供する。   The present invention includes a boiler that generates steam by heat from a heat source, a steam turbine that operates by the steam, a condenser that condenses exhaust gas from the steam turbine to condensate, and is condensed by the condenser. Ammonia is introduced into a system that sequentially connects the feed water pump that supplies the condensate to the boiler, an ammonia tank that contains an ammonia solution of a predetermined concentration, and the boiler, the steam turbine, the condenser, and the feed pump. In addition, a boiler plant including a pH increase promoting unit that increases the pH of the system water to a storage pH range of the boiler within a predetermined time is provided.

前記pH上昇促進部は、前記系統内に前記アンモニア溶液を導くアンモニア導入部と、前記アンモニア導入部を介して前記系統内に導かれるアンモニアの量を検知する検知器と、前記系統水に所定時間内に所定量のアンモニアが導かれるよう、前記検知器が検知したアンモニア量に応じて、前記アンモニア導入部を流れるアンモニア溶液の流量を調整する流量調整部と、を備える。   The pH increase promoting unit includes an ammonia introducing unit that introduces the ammonia solution into the system, a detector that detects the amount of ammonia introduced into the system through the ammonia introducing unit, and a predetermined time in the system water. And a flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the ammonia solution flowing through the ammonia introduction unit in accordance with the ammonia amount detected by the detector so that a predetermined amount of ammonia is introduced therein.

ボイラプラントは、前記系統内に、ポンプを介して前記アンモニア溶液を供給して系統水のpHを調整するpH調整部を備え得る。   The boiler plant may include a pH adjusting unit that adjusts the pH of the system water by supplying the ammonia solution via a pump in the system.

上記発明の第1の態様において、前記アンモニア導入部が、前記アンモニアタンクと前記復水器の真空容器内とを繋ぐ第1導管を備え得る。   1st aspect of the said invention WHEREIN: The said ammonia introduction part may be provided with the 1st conduit | pipe which connects the said ammonia tank and the inside of the vacuum vessel of the said condenser.

上記発明の第2の態様において、前記アンモニア導入部が、前記アンモニアタンクと復水ポンプの入口側配管とを繋ぐ第2導管を備え得る。   2nd aspect of the said invention WHEREIN: The said ammonia introduction part may be provided with the 2nd conduit | pipe which connects the said ammonia tank and the inlet side piping of a condensate pump.

上記発明の第3の態様において、前記アンモニア導入部が、前記アンモニアタンクと前記給水ポンプの入口側配管とを繋ぐ第3導管を備え、前記pH上昇促進部は、計装空気により前記アンモニア溶液に圧力をかけて前記アンモニア溶液を前記第3導管に押し出すよう前記アンモニアタンクに接続された計装空気導入部を備え得る。   3rd aspect of the said invention WHEREIN: The said ammonia introduction part is provided with the 3rd conduit | pipe which connects the said ammonia tank and the inlet side piping of the said water supply pump, The said pH raise promotion part is made into the said ammonia solution with instrument air. An instrument air inlet may be provided that is connected to the ammonia tank to apply pressure to push the ammonia solution into the third conduit.

復水器の真空容器内および復水ポンプの入口側配管内は、共に減圧環境であり、アンモニアタンク内との間で圧力差がある。本発明の第1の態様および第2の態様では、圧力差により、ポンプを介さずにアンモニア溶液を系統内へと導くことができるので、ポンプ容量によらずに大量のアンモニアを系統内に短時間に導くことが可能である。また、本発明の第3の態様では、計装空気を用いてアンモニア溶液を第3導管へと押し出すことにより、ポンプを介さずにアンモニア溶液を系統内へと導くことができる。本発明の第1〜3の態様によれば、系統水のpHをより短時間で保管用pH範囲まで上昇させられる。pH上昇促進部の検知器および流量調整部は、系統内に所定量のアンモニアを供給することを可能とする。   Both the vacuum container of the condenser and the inlet side piping of the condensate pump are in a reduced pressure environment, and there is a pressure difference with the ammonia tank. In the first aspect and the second aspect of the present invention, the ammonia solution can be led into the system without using a pump due to the pressure difference. Therefore, a large amount of ammonia can be reduced in the system regardless of the pump capacity. It is possible to lead to time. Moreover, in the 3rd aspect of this invention, an ammonia solution can be guide | induced into a system | strain without passing through a pump by pushing out an ammonia solution to a 3rd conduit | pipe using instrument air. According to the first to third aspects of the present invention, the pH of the system water can be raised to the storage pH range in a shorter time. The detector and the flow rate adjustment unit of the pH increase promotion unit can supply a predetermined amount of ammonia into the system.

上記発明の第4の態様において、前記pH上昇促進部は、前記アンモニア溶液よりも高い所定のアンモニア濃度であるアンモニアリッチ溶液を収容するアンモニアリッチタンクと、前記系統内に前記アンモニアリッチ溶液を導くリッチアンモニア導管と、を備え得る。   In the fourth aspect of the present invention, the pH increase promoting unit includes an ammonia rich tank that contains an ammonia rich solution having a predetermined ammonia concentration higher than that of the ammonia solution, and a rich that guides the ammonia rich solution into the system. An ammonia conduit.

高濃度のアンモニア溶液を用いることで、ポンプを増設せずに、アンモニアの供給量を増やすことができ、系統水のpHをより短時間でボイラの保管用pH範囲まで上昇させられる。高濃度のアンモニア溶液(アンモニアリッチ溶液)は、自動比重計で調整することができる。   By using a high-concentration ammonia solution, the supply amount of ammonia can be increased without adding a pump, and the pH of the system water can be raised to the storage pH range of the boiler in a shorter time. A high concentration ammonia solution (ammonia rich solution) can be adjusted with an automatic hydrometer.

本発明の第5の態様において、前記pH上昇促進部は、前記復水器の真空容器または復水ポンプの入口側配管のいずれか一方と、前記ボイラの排水出口とを繋ぎ前記ボイラから前記復水器の真空容器または復水ポンプの入口側配管のいずれか一方へ前記系統水を循環させる循環路と、前記pH上昇促進部が、前記循環路の途中に設けられ前記系統水を濾過する濾過部と、を備え得る。   5th aspect of this invention WHEREIN: The said pH raise promotion part connects either one of the vacuum vessel of the said condenser, or the inlet side piping of a condensate pump, and the waste_water | drain outlet of the said boiler, It is said the said condenser from the said boiler. A circulation path for circulating the system water to either one of a vacuum vessel of a water tank or an inlet side pipe of a condensate pump, and a filtration for filtering the system water provided in the middle of the circulation path, the pH increase promoting unit And a portion.

第5の態様によれば、循環路を設けることで、ボイラを停止して系統内の温度が低下した後であっても、系統水のpHをボイラの保管用pH範囲まで上昇させることができる。   According to the fifth aspect, by providing the circulation path, the pH of the system water can be increased to the storage pH range of the boiler even after the boiler is stopped and the temperature in the system is decreased. .

濾過部は、ボイラ排水の濁質分を除去できる。ボイラ排水の濁質分を除去してから循環させることで、濁質分によるポンプ等の機器類の損傷を防止できる。   The filtration unit can remove turbidity in the boiler wastewater. By removing the turbidity from the boiler wastewater and circulating it, damage to equipment such as pumps due to the turbidity can be prevented.

また、本発明は熱源からの熱によって蒸気を生成させるボイラと、前記蒸気により作動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気を凝縮して復水にする復水器と、前記復水器で凝縮された復水を前記ボイラに送給する給水ポンプと、所定濃度のアンモニア溶液を収容するアンモニアタンクと、前記ボイラ、前記蒸気タービン、前記復水器および前記給水ポンプを順次繋ぐ系統が形成され、前記系統内に前記アンモニア溶液を供給して系統水のpHを調整するpH調整部と、前記系統内にアンモニアを導いて系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させるpH上昇促進部と、を備えたボイラプラントの運用方法であって、前記pH上昇促進部を利用して所定量の前記アンモニアを前記系統内に導いて、所定時間内に系統水のpHをボイラの保管用pH範囲に上昇させるボイラプラントの運用方法を提供する。   The present invention also provides a boiler for generating steam by heat from a heat source, a steam turbine operated by the steam, a condenser for condensing exhaust gas from the steam turbine to condensate, and condensing by the condenser. A feed water pump that feeds the condensed water to the boiler, an ammonia tank that contains an ammonia solution of a predetermined concentration, and a system that sequentially connects the boiler, the steam turbine, the condenser, and the feed water pump are formed, PH adjusting unit for adjusting the pH of the system water by supplying the ammonia solution into the system, and a pH increase promoting unit for guiding the ammonia into the system to raise the pH of the system water to the storage pH range of the boiler And a method for operating a boiler plant comprising: introducing a predetermined amount of the ammonia into the system using the pH increase promoting unit; It provides a method for operating a boiler plant to increase the storage for the pH range of the boiler.

本発明の一態様では、前記系統内に、ポンプを介して前記アンモニア溶液を供給して前記系統水のpHを調整するpH調整部を備え、前記pH調整部を利用して前記アンモニア溶液を前記系統内に導いて系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させ得る。   In one aspect of the present invention, the system includes a pH adjusting unit that adjusts the pH of the system water by supplying the ammonia solution via a pump, and the ammonia solution is added to the system using the pH adjusting unit. It can be led into the system to raise the pH of the system water to the storage pH range of the boiler.

本発明の一態様では、前記復水器の減圧環境または復水ポンプの入口側配管と前記アンモニアタンクとの圧力差により、所定時間内に所定量の前記アンモニアを前記系統内に導いて系統水のpHをボイラの保管用pH範囲に上昇させ得る。   In one aspect of the present invention, a predetermined amount of the ammonia is introduced into the system within a predetermined time due to a pressure reduction environment of the condenser or a pressure difference between an inlet side pipe of a condensate pump and the ammonia tank. Can be raised to the boiler storage pH range.

また、本発明の一態様では、前記ボイラの稼働中に、前記アンモニアタンクに計装空気を導入して、前記計装空気の圧力により所定時間内に所定量の前記アンモニアを必要に応じて前記系統内に導いて、系統水のpHを保管用pH範囲に上昇させてもよい。   Further, in one aspect of the present invention, instrument air is introduced into the ammonia tank during operation of the boiler, and a predetermined amount of the ammonia is supplied within a predetermined time by the pressure of the instrument air as needed. It may be led into the system to raise the pH of the system water to the storage pH range.

また、本発明の一態様では、前記pH上昇促進部は、前記アンモニア溶液よりも高い所定のアンモニア濃度であるアンモニアリッチ溶液を収容するアンモニアリッチタンクと、前記アンモニアリッチ溶液の比重を計測する自動比重計とを備え、前記自動比重計の計測値に基づきにてアンモニアリッチ溶液を所定の比重範囲に調整し、該アンモニアリッチ溶液を所定時間内に前記系統内に導いて系統水のpHをボイラの保管用pH範囲に上昇させてもよい。   In one aspect of the present invention, the pH increase promoting unit includes an ammonia rich tank that contains an ammonia rich solution having a predetermined ammonia concentration higher than that of the ammonia solution, and an automatic specific gravity that measures the specific gravity of the ammonia rich solution. And adjusting the ammonia-rich solution to a predetermined specific gravity range based on the measurement value of the automatic hydrometer, and introducing the ammonia-rich solution into the system within a predetermined time to adjust the pH of the system water in the boiler You may raise to the pH range for storage.

また、本発明の一態様では、前記pH上昇促進部は、前記ボイラの前記系統水の排出口と前記復水器の真空容器または復水ポンプの入口側配管とを繋ぐ前記ボイラの前記系統水を循環させる循環路を備え、前記pH調整部にて前記アンモニア溶液を前記系統内に供給するとともに、前記ボイラと前記復水器または復水ポンプの入口側配管との圧力差により前記循環路に前記系統水の循環流れを生成させて系統水のpHを保管用pH範囲に上昇させてもよい。   Moreover, in one aspect of the present invention, the pH increase promoting unit is configured to connect the system water of the boiler that connects the discharge port of the system water of the boiler and a vacuum vessel of the condenser or an inlet side pipe of a condensate pump. The ammonia solution is supplied into the system by the pH adjusting unit, and the circuit is circulated by a pressure difference between the boiler and the inlet pipe of the condenser or the condensate pump. A circulating flow of the system water may be generated to raise the pH of the system water to a storage pH range.

本発明に係るボイラプラントおよびその運用方法は、ヒドラジンを用いずにアンモニア単独で系統水の水質を管理する場合に、現状のボイラプラントからの改造内容を極力抑制し、運転/保管の切り替え時間を短縮できる。   The boiler plant and its operation method according to the present invention, when managing the quality of the system water with ammonia alone without using hydrazine, suppresses the modification contents from the current boiler plant as much as possible, and reduces the operation / storage switching time. Can be shortened.

第1実施形態に係るボイラプラントの要部構成図である。It is a principal part block diagram of the boiler plant which concerns on 1st Embodiment. 経過時間におけるアンモニア濃度の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the ammonia concentration in elapsed time. 第2実施形態に係るボイラプラントの要部構成図である。It is a principal part block diagram of the boiler plant which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るボイラプラントの要部構成図である。It is a principal part block diagram of the boiler plant which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係るボイラプラントの要部構成図である。It is a principal part block diagram of the boiler plant which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係るボイラプラントの要部構成図である。It is a principal part block diagram of the boiler plant which concerns on 5th Embodiment. アンモニア濃度と電気伝導率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between ammonia concentration and electrical conductivity.

本発明は、火力発電プラントまたは排熱回収ボイラ(HRSG)が設置されているプラントに適用され得る。以下に、本発明に係るボイラプラントおよびその運用方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。   The present invention can be applied to a thermal power plant or a plant in which an exhaust heat recovery boiler (HRSG) is installed. Hereinafter, an embodiment of a boiler plant and an operation method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第1実施形態〕
図1に、本実施形態に係るボイラプラント1の要部構成図を示す。ボイラプラント1は、ボイラ2、蒸気タービン3、復水器4、給水ポンプ5、pH調整部21およびpH上昇促進部22を備えている。
[First Embodiment]
In FIG. 1, the principal part block diagram of the boiler plant 1 which concerns on this embodiment is shown. The boiler plant 1 includes a boiler 2, a steam turbine 3, a condenser 4, a feed water pump 5, a pH adjusting unit 21, and a pH increase promoting unit 22.

ボイラ2、蒸気タービン3、復水器4および給水ポンプ5は、順次接続されて水の循環系統を形成している。以降、この循環系統を「系統」、循環系統を循環する水を「系統水」と称す。系統水は、ボイラ2にあるボイラ水、復水器4で凝縮された復水、給水ポンプ5によりボイラ2に供給される給水を含む。   The boiler 2, the steam turbine 3, the condenser 4 and the feed water pump 5 are sequentially connected to form a water circulation system. Hereinafter, this circulation system is referred to as “system”, and the water circulating through the circulation system is referred to as “system water”. The system water includes boiler water in the boiler 2, condensate condensed in the condenser 4, and feed water supplied to the boiler 2 by the feed water pump 5.

ボイラ2は、図示しない熱源からの熱により蒸気を生成する。生成した蒸気は、蒸気タービン3での仕事に用いられた後、復水器4へと排気される。排気された蒸気(排蒸気)は、復水器4で凝縮され復水となる。復水は復水ポンプ7により汲み出される。汲み出された復水は、給水として給水ポンプ5によりボイラ2へと導かれる。   The boiler 2 generates steam by heat from a heat source (not shown). The generated steam is exhausted to the condenser 4 after being used for work in the steam turbine 3. The exhausted steam (exhaust steam) is condensed in the condenser 4 to become condensate. Condensate is pumped out by a condensate pump 7. The condensate pumped out is guided to the boiler 2 by the feed water pump 5 as feed water.

ボイラ2は、蒸発器8、ドラム9および節炭器10を備えている。ボイラ2では、ドラム9内にあるボイラ水が蒸発器8で過熱循環されて蒸気が生成される。節炭器10の出口側は、ドラム9に接続されている。節炭器10は、給水を昇温させてドラム9へ導くことができる。   The boiler 2 includes an evaporator 8, a drum 9, and a economizer 10. In the boiler 2, the boiler water in the drum 9 is superheated and circulated in the evaporator 8 to generate steam. The exit side of the economizer 10 is connected to the drum 9. The economizer 10 can raise the temperature of the feed water and guide it to the drum 9.

復水器4は、真空容器(不図示)、冷却装置(不図示)、空気抽気装置(不図示)および復水ポンプ7を備えている。真空容器には、排蒸気の出入口となる入口開口および出口開口が設けられている。冷却装置は、真空容器内を通過する排蒸気を冷却して復水を生成するものである。冷却装置は、例えば、真空容器内に冷却水を循環させる冷却管および冷却水循環ポンプ等である。空気抽気装置は、真空容器内を所定の真空度に維持することができる。空気抽気装置は、例えば、空気抽気器および真空ポンプ等である。所定の真空度とは、例えば、絶対圧で、730mmHg〜710mmHg程度である。復水ポンプ7は、復水器4の復水だまりから復水を汲み出すポンプである。復水ポンプ7の形式および構造は、吸込側の高真空度の保持などによって決定され得る。   The condenser 4 includes a vacuum vessel (not shown), a cooling device (not shown), an air extraction device (not shown), and a condensate pump 7. The vacuum vessel is provided with an inlet opening and an outlet opening that serve as outlets and outlets for exhaust steam. The cooling device cools the exhaust steam passing through the vacuum vessel to generate condensate. The cooling device is, for example, a cooling pipe that circulates cooling water in the vacuum vessel and a cooling water circulation pump. The air bleeder can maintain a predetermined degree of vacuum inside the vacuum vessel. Examples of the air bleeder include an air bleeder and a vacuum pump. The predetermined degree of vacuum is, for example, an absolute pressure of about 730 mmHg to 710 mmHg. The condensate pump 7 is a pump that pumps the condensate from the condensate pool of the condenser 4. The type and structure of the condensate pump 7 can be determined by maintaining a high vacuum on the suction side.

復水ポンプ7の出口側には給水ライン11(給水系統)の一端が接続されている。給水ライン11の他端には節炭器10が接続されている。   One end of a water supply line 11 (water supply system) is connected to the outlet side of the condensate pump 7. The economizer 10 is connected to the other end of the water supply line 11.

給水ポンプ5は、復水ポンプ7で汲み上げられた復水を節炭器10に送給するよう給水ライン11の途中に設けられている。   The feed water pump 5 is provided in the middle of the feed water line 11 so as to feed the condensate pumped up by the condensate pump 7 to the economizer 10.

アンモニアタンク20は、所定の低濃度のアンモニア溶液を収容する。本実施形態において、低濃度のアンモニア溶液の所定濃度は、1重量%〜3重量%である。低濃度のアンモニア溶液の所定濃度は、低濃度のアンモニア溶液の電気伝導率または酸電気伝導率(混入したナトリウムイオン等の陽イオン成分を除去して、酸成分の導電率を測定する方法)から換算されたものであってよい。   The ammonia tank 20 contains a predetermined low concentration ammonia solution. In the present embodiment, the predetermined concentration of the low-concentration ammonia solution is 1% by weight to 3% by weight. The predetermined concentration of the low-concentration ammonia solution is based on the electrical conductivity or acid conductivity of the low-concentration ammonia solution (a method of measuring the electrical conductivity of the acid component by removing cation components such as mixed sodium ions). It may be converted.

pH調整部21およびpH上昇促進部22は、系統水(特にボイラ水および給水)の水質を管理するものである。   The pH adjusting unit 21 and the pH increase promoting unit 22 manage water quality of system water (particularly boiler water and feed water).

pH調整部21は、アンモニアで運転中の系統水の水質を管理する場合は、従来より保有している設備となる。アンモニアタンク20から系統内へ所定の低濃度のアンモニア溶液を供給し系統水のpHを調整できる。pH調整部21は、アンモニア溶液送給経路23、主送給ポンプ24および副送給ポンプ25を備えている。アンモニア溶液送給経路23は、アンモニアタンク20の底部と、給水ライン11(給水ポンプ5の上流側)とを接続している。主送給ポンプ24は、アンモニア溶液送給経路23の途中に設置されていて、運転中のボイラプラントに損失などで不足するアンモニアを注入する。副送給ポンプ25は、主送給ポンプ24と並列にアンモニア溶液送給経路23の途中に設置されていて、主送給ポンプ24のバックアップとなる。   The pH adjusting unit 21 is a facility that has been conventionally owned when managing the quality of system water being operated with ammonia. A predetermined low-concentration ammonia solution can be supplied from the ammonia tank 20 into the system to adjust the pH of the system water. The pH adjusting unit 21 includes an ammonia solution feeding path 23, a main feeding pump 24, and a sub feeding pump 25. The ammonia solution supply path 23 connects the bottom of the ammonia tank 20 and the water supply line 11 (upstream side of the water supply pump 5). The main feed pump 24 is installed in the middle of the ammonia solution feed path 23, and injects ammonia that is insufficient due to loss or the like into the operating boiler plant. The sub-feed pump 25 is installed in the middle of the ammonia solution feed path 23 in parallel with the main feed pump 24 and serves as a backup for the main feed pump 24.

pH上昇促進部22は、pH調整部21と比較しアンモニアの注入量が多く、短時間で系統水のpHを上昇させることができる。pH上昇促進部22は、アンモニア導入部(第1導管)26、検知器27および流量調整部28を備えている。第1導管26は、一端がアンモニアタンク20の底部に、他端が復水器4の真空容器内に接続された導管である。   The pH increase promoting unit 22 has a larger amount of ammonia injected than the pH adjusting unit 21 and can increase the pH of the system water in a short time. The pH increase promoting unit 22 includes an ammonia introducing unit (first conduit) 26, a detector 27, and a flow rate adjusting unit 28. The first conduit 26 is a conduit having one end connected to the bottom of the ammonia tank 20 and the other end connected to the vacuum container of the condenser 4.

検知器27は、第1導管26を介して系統水に導かれたアンモニア量を検知するものである。検知器27は、例えば、レベルスイッチまたはレベル計等である。図1の検知器27は、アンモニアタンク20に設置されたレベルスイッチである。   The detector 27 detects the amount of ammonia guided to the system water through the first conduit 26. The detector 27 is, for example, a level switch or a level meter. The detector 27 in FIG. 1 is a level switch installed in the ammonia tank 20.

流量調整部28は、第1導管26内を流れる所定の低濃度のアンモニア溶液の流量を調整できる流量調整バルブである。レベルスイッチ27および流量調整バルブ28は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。制御装置は、レベルスイッチ27から出力された信号に基づいて、流量調整バルブ28の開度を制御できる。   The flow rate adjustment unit 28 is a flow rate adjustment valve that can adjust the flow rate of a predetermined low-concentration ammonia solution flowing in the first conduit 26. The level switch 27 and the flow rate adjusting valve 28 are electrically connected to a control device (not shown). The control device can control the opening degree of the flow rate adjusting valve 28 based on the signal output from the level switch 27.

制御装置は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROMやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。   The control device includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and a computer-readable storage medium. A series of processes for realizing various functions is stored in a storage medium or the like in the form of a program as an example, and the CPU reads the program into a RAM or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions are realized. The program is preinstalled in a ROM or other storage medium, provided in a state stored in a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. Etc. may be applied. The computer-readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.

次に本実施形態に係るボイラプラントの運用方法を説明する。
ボイラ2を通常運転させる際には、系統水が運転用pH範囲(pH9.8〜10.3)を維持するよう系統水の水質を管理する。
Next, the operation method of the boiler plant which concerns on this embodiment is demonstrated.
When the boiler 2 is normally operated, the quality of the system water is managed so that the system water maintains the operating pH range (pH 9.8 to 10.3).

具体的には主送給ポンプ24および副送給ポンプ25の少なくとも一方を稼働させて、アンモニア溶液送給経路23を介して所定の低濃度のアンモニア溶液を系統水に送給する。所定の低濃度のアンモニア溶液の送給量は、系統内でのプラントロス(損失等)を補填するために必要なアンモニア量が添加されたアンモニア溶液量に相当する。   Specifically, at least one of the main feed pump 24 and the sub-feed pump 25 is operated to feed a predetermined low concentration ammonia solution to the system water via the ammonia solution feed path 23. The feed amount of the predetermined low-concentration ammonia solution corresponds to the ammonia solution amount to which the ammonia amount necessary to compensate for the plant loss (loss, etc.) in the system is added.

ボイラ2を運転停止等により例えば数日間にわたり保管する際には、系統水のpHは、保管用pH範囲(pH9.8〜10.3)となるとともに、好ましくはボイラ2の運転中における系統水のpHより高くなるよう系統水の水質を管理する。   When the boiler 2 is stored for several days, for example, due to shutdown, the pH of the system water is in the storage pH range (pH 9.8 to 10.3), and preferably the system water during operation of the boiler 2 The quality of the system water is controlled to be higher than the pH of the water.

具体的には、ボイラ2の通常運転中に、流量調整バルブ28の開度を制御装置(不図示)により調整し、所定の低濃度のアンモニア溶液を系統内へと導く(S1)。このとき主送給ポンプ24(および副送給ポンプ25)は停止していてもよい。アンモニアタンク20と復水器4の真空容器内の圧力差を利用することで、pH調整部21よりも短時間で多量の所定の低濃度のアンモニア溶液を系統内へと導くことができる。真空容器内に導かれた所定の低濃度のアンモニア溶液は、系統水の循環により系統内へ拡散される。   Specifically, during normal operation of the boiler 2, the opening degree of the flow rate adjustment valve 28 is adjusted by a control device (not shown), and a predetermined low-concentration ammonia solution is introduced into the system (S1). At this time, the main feed pump 24 (and the sub feed pump 25) may be stopped. By utilizing the pressure difference between the vacuum tanks of the ammonia tank 20 and the condenser 4, a large amount of a predetermined low-concentration ammonia solution can be introduced into the system in a shorter time than the pH adjuster 21. The predetermined low-concentration ammonia solution introduced into the vacuum vessel is diffused into the system by circulation of the system water.

レベルスイッチ27は、系統水のpHを運転用pHから保管用pHまで上昇させるのに必要なアンモニア量(所定量のアンモニア)を検知できるよう設定しておく。必要なアンモニア量は予め算出し、所定の低濃度のアンモニア溶液量に換算しておけばよい。所定量のアンモニアが系統水に導かれると、レベルスイッチはその情報を制御装置へと出力する。制御装置はその情報に基づいて流量調整バルブ28を閉じる。これにより過剰量のアンモニアを系統内に導くことを防止できる。これにより、所定量のアンモニアが系統水に導かれた直後に、一時的に系統水内にアンモニア濃度に不均一な部分があっても、系統水が循環している間に確実に必要なpH値(アンモニア濃度)に調整することが出来るので、管理が容易になる。   The level switch 27 is set so as to detect the amount of ammonia (predetermined amount of ammonia) necessary to raise the pH of the system water from the operating pH to the storage pH. The necessary ammonia amount may be calculated in advance and converted into a predetermined low concentration ammonia solution amount. When a predetermined amount of ammonia is introduced into the system water, the level switch outputs the information to the control device. The control device closes the flow rate adjusting valve 28 based on the information. This can prevent an excessive amount of ammonia from being introduced into the system. As a result, immediately after a predetermined amount of ammonia is introduced to the system water, even if there is a portion where the ammonia concentration is uneven in the system water temporarily, it is ensured that the necessary pH is maintained while the system water is circulating. Since the value (ammonia concentration) can be adjusted, management becomes easy.

所定の低濃度のアンモニア溶液を系統内へと導く速度は、真空容器内の真空度および流量調整バルブ28の開度により制御できる。例えば、所定の低濃度のアンモニア溶液を系統内へと導く速度は、系統水が系統内を一巡するのに要する時間(後述の(6)式による0.5h)とした所定時間内に所定量のアンモニアがすべて系統内(真空容器内)に導かれるよう制御する。   The speed at which a predetermined low-concentration ammonia solution is introduced into the system can be controlled by the degree of vacuum in the vacuum vessel and the opening of the flow rate adjustment valve 28. For example, the speed at which a predetermined low-concentration ammonia solution is introduced into the system is a predetermined amount within a predetermined time which is the time required for the system water to make a round in the system (0.5 h according to equation (6) described later). To control all ammonia in the system (in the vacuum vessel).

本実施形態では、pH上昇促進部22により短時間で系統水のpHを上昇させた後、pH調整部21で系統水のpHを微調整してもよい(S2)。その場合、第1導管を介した所定の低濃度のアンモニア溶液の注入量は、所定量のアンモニアの80%〜95%を注入できる量とする。これにより、S2にて保管用pHにまで上昇させるに必要な時間は、0.2h〜0.5hが追加されるが、前述の(5)式による3.5hに比較すると十分に短く、アンモニアの注入量を精度よく制御が可能となる。
この場合も、pH調整部21から注入した所定の低濃度のアンモニア溶液の量は、レベルスイッチ27で検出され適切な注入量を管理することが出来る。
In the present embodiment, after increasing the pH of the system water in a short time by the pH increase promoting unit 22, the pH of the system water may be finely adjusted by the pH adjusting unit 21 (S2). In that case, the injection amount of the predetermined low-concentration ammonia solution through the first conduit is set so that 80% to 95% of the predetermined amount of ammonia can be injected. As a result, the time required to increase the storage pH in S2 is 0.2 h to 0.5 h, but it is sufficiently short compared to 3.5 h according to the above formula (5), and ammonia. Can be accurately controlled.
Also in this case, the amount of the predetermined low-concentration ammonia solution injected from the pH adjusting unit 21 is detected by the level switch 27, and an appropriate injection amount can be managed.

系統水のpHを保管用pH範囲内に調整した後、ボイラ2の運転を停止する。   After adjusting the pH of the system water within the storage pH range, the operation of the boiler 2 is stopped.

次に、本実施形態に関する具体例を以下に示す。
ボイラ保有水量を例えば200ton、給水ポンプ容量を例えば400ton/hのボイラプラントにおいて、
系統水が系統内を一巡するのに要する時間は0.5h
(保有水量:200ton÷給水ポンプ容量:400ton/h)・・・(6)
である。
Next, specific examples relating to the present embodiment will be described below.
In a boiler plant with a boiler water volume of, for example, 200 ton and a feed water pump capacity of, for example, 400 ton / h,
It takes 0.5h for the system water to make a round in the system.
(Retained water volume: 200 ton / feed water pump capacity: 400 ton / h) (6)
It is.

系統水のpHが9.8(単位容積当たりのアンモニア量 5mg/L)のときに系統内にあるアンモニア量は、1,000gである。系統水のpHが10(単位容積当たりのアンモニア量 12mg/L)のときに系統内にあるアンモニア量は、2,400gである。よって、前述の(4)式により、pH9.8の系統水に1,400gのアンモニアを追加すれば、pHを10に上昇させることができる。
系統水のpHを9.8から10に上昇させるのに、
必要なアンモニア量1,400gを1重量%のアンモニア溶液量に換算すると140
L(アンモニア量:1,400g÷濃度:1%÷1000)・・・(7)
となる。
When the pH of the system water is 9.8 (amount of ammonia per unit volume of 5 mg / L), the amount of ammonia in the system is 1,000 g. When the pH of the system water is 10 (amount of ammonia per unit volume 12 mg / L), the amount of ammonia in the system is 2,400 g. Therefore, the pH can be raised to 10 by adding 1,400 g of ammonia to the system water having a pH of 9.8 according to the above-described equation (4).
To raise the pH of the system water from 9.8 to 10,
When the necessary amount of ammonia 1,400 g is converted into a 1 wt% ammonia solution amount, 140 is obtained.
L (ammonia amount: 1,400 g / concentration: 1% / 1000) (7)
It becomes.

アンモニアタンク20に1重量%のアンモニア溶液を収容した場合には、アンモニアタンク20内の1重量%のアンモニア溶液量が140L減少したことを検知できるようレベルスイッチ27を設定すればよい。   When a 1 wt% ammonia solution is stored in the ammonia tank 20, the level switch 27 may be set so that it can be detected that the amount of the 1 wt% ammonia solution in the ammonia tank 20 has decreased by 140 L.

復水器4の真空度が720mmHgである場合、(7)式による140Lの1重量%のアンモニア溶液を、前述の(6)式による0.5hで真空容器内に導くことは十分に可能である。   When the vacuum degree of the condenser 4 is 720 mmHg, it is sufficiently possible to introduce 140 L of 1 wt% ammonia solution according to the equation (7) into the vacuum vessel in 0.5 h according to the above equation (6). is there.

図2に経過時間における系統水のアンモニア濃度の変化を示す。同図において横軸が経過時間(h)、縦軸が系統水の単位容積当たりのアンモニア量(mg/L)、太線が本実施形態の運用方法で系統水の水質を管理した場合、細線がpH調整部のみ(主送給ポンプ24および副送給ポンプ25の2台)で系統水の水質を管理した場合である。図2に示すように、pH上昇促進部22を用いることで、pH調整部21のみで系統水の水質を管理したときと比べて、系統水のpHを9.8から10へ上昇させるために掛かる時間を大幅に短縮できる。   FIG. 2 shows changes in the ammonia concentration of the system water over time. In the figure, the horizontal axis is the elapsed time (h), the vertical axis is the ammonia amount per unit volume of the system water (mg / L), and the thick line is the water quality of the system water managed by the operation method of this embodiment. This is a case where the water quality of the system water is managed only by the pH adjusting unit (two units of the main feed pump 24 and the sub feed pump 25). As shown in FIG. 2, by using the pH increase promoting unit 22, the pH of the system water is increased from 9.8 to 10 compared to when the system water quality is controlled only by the pH adjusting unit 21. The time required can be greatly reduced.

更に、所定量のアンモニアの80%〜95%をS1としてpH上昇促進部22で注入した後に、残りの所定量のアンモニアである20%〜5%をS2としてpH調整部21で注入する。これにより、S2にてボイラの保管用pHにまで上昇させるに必要な時間は、0.2h〜0.5hが追加されるが、系統水のpHを9.8から10へ上昇させるために掛かる時間を同程度に大幅に短縮できる効果を維持しながら、アンモニアの注入精度を高く管理することが出来て、アンモニア注入量の過不足を抑制できる。   Further, 80% to 95% of a predetermined amount of ammonia is injected by the pH increase promoting unit 22 as S1, and then 20% to 5% of the remaining predetermined amount of ammonia is injected by the pH adjusting unit 21 as S2. As a result, the time required to increase the storage pH of the boiler at S2 is 0.2 h to 0.5 h, but it is necessary to increase the pH of the system water from 9.8 to 10. While maintaining the effect that the time can be shortened to the same extent, the accuracy of ammonia injection can be managed high, and the excess or deficiency of the ammonia injection amount can be suppressed.

本実施形態によれば、ヒドラジンを用いず、アンモニア単独で系統水の水質を管理するため、保管時および再起動時に系統水の入れ替え操作を省略できる。また、系統内の水を廃棄せずに、ボイラ2の運転を再開できるため、再起動時間が短縮される。   According to this embodiment, since the quality of the system water is managed by ammonia alone without using hydrazine, the system water replacement operation can be omitted during storage and restart. Moreover, since the operation of the boiler 2 can be resumed without discarding the water in the system, the restart time is shortened.

本実施形態によれば、所定の低濃度のアンモニア溶液の送給手段として復水器4の減圧環境を利用するため、大容量ポンプへの更新・増設が不要であり、既設の送給ポンプを用いた場合と比較して、系統水のpHを9.8から10へ上昇させるために掛かる時間を短縮できる。   According to this embodiment, since the reduced pressure environment of the condenser 4 is used as a means for feeding a predetermined low-concentration ammonia solution, there is no need to update or add to a large-capacity pump. Compared with the case where it is used, the time taken to increase the pH of the system water from 9.8 to 10 can be shortened.

〔第2実施形態〕
図3に、本実施形態に係るボイラプラント30の要部構成図を示す。本実施形態に係るボイラプラント30は、pH上昇促進部32が第1実施形態と異なる。第1実施形態と同様の構成の説明は省略する。
[Second Embodiment]
In FIG. 3, the principal part block diagram of the boiler plant 30 which concerns on this embodiment is shown. The boiler plant 30 according to the present embodiment is different from the first embodiment in the pH increase promotion unit 32. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

本実施形態において、pH上昇促進部32は、アンモニア導入部(第2導管)36、検知器27および流量調整部28を備えている。   In the present embodiment, the pH increase promoting unit 32 includes an ammonia introducing unit (second conduit) 36, a detector 27, and a flow rate adjusting unit 28.

第2導管36は、一端がアンモニアタンク20の底部に、他端が復水ポンプ7の入口側配管33に接続された導管である。   The second conduit 36 is a conduit having one end connected to the bottom of the ammonia tank 20 and the other end connected to the inlet side piping 33 of the condensate pump 7.

復水ポンプ7の入口側配管33は、復水器4内の冷却装置(不図示)により排蒸気が冷却されて復水として蓄積された分の少しの水中圧があるものの、真空容器と同様に減圧環境にある。よって、pH上昇促進部32は、第1実施形態のpH上昇促進部22と同様の作用効果を奏する。また、pH上昇促進部32から注入されたアンモニアが復水に良く混合されて系統水に導入されて、系統水内のアンモニア濃度の均一化が促進されるので好ましい。   The inlet-side piping 33 of the condensate pump 7 has the same submersible pressure as the exhaust steam is cooled and accumulated as condensate by a cooling device (not shown) in the condenser 4, but is the same as the vacuum vessel. In a reduced pressure environment. Therefore, the pH increase promotion part 32 has the same effect as the pH increase promotion part 22 of the first embodiment. In addition, the ammonia injected from the pH increase promotion unit 32 is preferably mixed with the condensate and introduced into the system water, which facilitates the homogenization of the ammonia concentration in the system water.

〔第3実施形態〕
図4に、本実施形態に係るボイラプラント40の要部構成図を示す。本実施形態に係るボイラプラント40は、pH上昇促進部42が第1実施形態と異なる。第1実施形態と同様の構成の説明は省略する。
[Third Embodiment]
In FIG. 4, the principal part block diagram of the boiler plant 40 which concerns on this embodiment is shown. The boiler plant 40 according to the present embodiment is different from the first embodiment in the pH increase promoting unit 42. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

本実施形態において、pH上昇促進部42は、計装空気導入部43、アンモニア導入部(第3導管)46、検知器27および流量調整部28を備えている。   In the present embodiment, the pH increase promotion unit 42 includes an instrument air introduction unit 43, an ammonia introduction unit (third conduit) 46, a detector 27, and a flow rate adjustment unit 28.

計装空気導入部43は、一端が計装空気供給源(不図示)、他端がアンモニアタンク20の鉛直上部に接続されている。計装空気供給源は、10〜20kg/cmの圧力で計装空気をアンモニアタンク20内に供給可能なものであればよい。計装空気供給源は、例えば、図示しない空気コンプレッサで圧縮した空気を除湿、除油してエアーレシーバに蓄積されたもの等である。アンモニアタンク20は、導入された計装空気が漏れ出ない程度のシール性を備えている。 The instrument air introduction unit 43 has one end connected to an instrument air supply source (not shown) and the other end connected to the vertical upper part of the ammonia tank 20. The instrument air supply source may be any one that can supply instrument air into the ammonia tank 20 at a pressure of 10 to 20 kg / cm 2 . The instrument air supply source is, for example, one that is stored in an air receiver by dehumidifying and deoiling air compressed by an air compressor (not shown). The ammonia tank 20 has a sealing property that prevents the introduced instrument air from leaking out.

第3導管46は、一端がアンモニアタンク20の底部に、他端が復水ポンプ7と給水ポンプ5の間の給水ライン11に接続された導管である。   The third conduit 46 is a conduit having one end connected to the bottom of the ammonia tank 20 and the other end connected to the water supply line 11 between the condensate pump 7 and the water supply pump 5.

ボイラ2を保管する際、ボイラ2の稼働中に、アンモニアタンク20に計装空気を導入するとともに、流量調整バルブ28を開放して、所定の低濃度のアンモニア溶液を系統内へと導く。計装空気を導入することで所定の低濃度のアンモニア溶液に対して圧力がかかり、所定の低濃度のアンモニア溶液は第3導管46に押し出される。流量調整バルブ28の開度は、系統水が一巡するのに要する所定時間内(例えば前述(6)式による0.5h)に所定量の所定の低濃度のアンモニア溶液の供給が終了する程度とする。   When the boiler 2 is stored, instrument air is introduced into the ammonia tank 20 while the boiler 2 is in operation, and the flow rate adjustment valve 28 is opened to introduce a predetermined low concentration ammonia solution into the system. By introducing the instrument air, pressure is applied to a predetermined low concentration ammonia solution, and the predetermined low concentration ammonia solution is pushed out to the third conduit 46. The opening degree of the flow rate adjusting valve 28 is such that the supply of a predetermined amount of a predetermined low-concentration ammonia solution is completed within a predetermined time required for one cycle of the system water (for example, 0.5 h according to the above equation (6)). To do.

本実施形態によれば、計装空気を用いることで、従来保有する設備であるpH調整部21のみで水質を管理した場合よりも短時間で多量の所定の低濃度のアンモニア溶液を系統内へと導くことができる。系統内に導かれた所定の低濃度のアンモニア溶液は、系統水の循環により系統内へ拡散される。   According to the present embodiment, by using instrument air, a large amount of a predetermined low-concentration ammonia solution is introduced into the system in a shorter time than when the water quality is managed only by the pH adjusting unit 21 that is a conventionally owned facility. Can lead to. The predetermined low-concentration ammonia solution introduced into the system is diffused into the system by circulation of the system water.

所定量の所定の低濃度のアンモニア溶液を供給した後は、計装空気導入を終了する。アンモニアタンク20は、図示しない開放弁で大気圧に戻されて、次回のアンモニア溶液供給の機会に備えて、所定の低濃度のアンモニア溶液を生成し、アンモニアタンク20内に蓄えられる。   After supplying a predetermined amount of a predetermined low-concentration ammonia solution, the introduction of instrumentation air is terminated. The ammonia tank 20 is returned to atmospheric pressure by an open valve (not shown), and a predetermined low-concentration ammonia solution is generated and stored in the ammonia tank 20 in preparation for the next ammonia solution supply opportunity.

〔第4実施形態〕
図5に、本実施形態に係るボイラプラント50の要部構成図を示す。ボイラプラント50は、pH上昇促進部が第1実施形態と異なる。第1実施形態と同様の構成の説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
In FIG. 5, the principal part block diagram of the boiler plant 50 which concerns on this embodiment is shown. The boiler plant 50 is different from the first embodiment in the pH increase promoting unit. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

図5のアンモニアタンク20には、アンモニアタンク20内に収容された所定の低濃度のアンモニア溶液の電気伝導率を計測する電気伝導率計20a、アンモニアタンク20内にアンモニアガスを供給する第1ガス供給部20bおよびアンモニアタンク20内に収容された溶液を撹拌する第1撹拌部20cが設置されている。アンモニアガスは、脱硝装置用のガス源から導くことができる。前述の第1実施形態から第3実施形態のアンモニアタンク20での所定の低濃度のアンモニア溶液の生成は、本構造を利用してもよい。   In the ammonia tank 20 of FIG. 5, an electrical conductivity meter 20 a that measures the electrical conductivity of a predetermined low-concentration ammonia solution accommodated in the ammonia tank 20, and a first gas that supplies ammonia gas into the ammonia tank 20 A first stirring unit 20c that stirs the solution stored in the supply unit 20b and the ammonia tank 20 is installed. Ammonia gas can be derived from a gas source for the denitration apparatus. This structure may be used to generate a predetermined low-concentration ammonia solution in the ammonia tank 20 of the first to third embodiments described above.

pH上昇促進部52は、アンモニアタンク20に加えて、更にアンモニアリッチタンク53、リッチアンモニア導管56および切替バルブ58を備えている。   In addition to the ammonia tank 20, the pH increase promoting unit 52 further includes an ammonia rich tank 53, a rich ammonia conduit 56, and a switching valve 58.

アンモニアリッチタンク53は、所定の低濃度のアンモニア溶液(例えば1重量%)よりもアンモニア濃度が高い所定の高濃度のアンモニアリッチ溶液を収容する。アンモニアリッチ溶液の所定の高濃度は、例えば7重量%〜25重量%のアンモニアを含む。   The ammonia rich tank 53 stores a predetermined high concentration ammonia rich solution having a higher ammonia concentration than a predetermined low concentration ammonia solution (for example, 1% by weight). The predetermined high concentration of the ammonia-rich solution includes, for example, 7 wt% to 25 wt% ammonia.

アンモニアリッチタンク53には、アンモニアリッチタンク53内に収容された溶液の比重を計測する自動比重計54、アンモニアリッチタンク53内にアンモニアガスを供給する第2ガス供給部55およびアンモニアリッチタンク53内に収容された溶液を撹拌する第2撹拌部57が設置されている。アンモニアガスは、脱硝装置用のガス源から導くことができる。   The ammonia rich tank 53 includes an automatic hydrometer 54 that measures the specific gravity of the solution stored in the ammonia rich tank 53, a second gas supply unit 55 that supplies ammonia gas into the ammonia rich tank 53, and an ammonia rich tank 53. The 2nd stirring part 57 which stirs the solution accommodated in is installed. Ammonia gas can be derived from a gas source for the denitration apparatus.

リッチアンモニア導管56は、系統水にアンモニアリッチ溶液を導くための導管である。リッチアンモニア導管56は、一端がアンモニアリッチタンク53の底部に、他端がアンモニア溶液送給経路23に接続されている。   The rich ammonia conduit 56 is a conduit for introducing an ammonia rich solution to the system water. The rich ammonia conduit 56 has one end connected to the bottom of the ammonia rich tank 53 and the other end connected to the ammonia solution feeding path 23.

切替バルブ58は、アンモニア溶液送給経路23とリッチアンモニア導管56との接続部分に設けられている。切替バルブ58は、図示しない制御装置に電気的に接続されている。制御装置は、ボイラ2を保管する際に所定量のアンモニアが系統水に導かれるよう、所定の低濃度のアンモニア溶液の供給とアンモニアリッチ溶液の供給とを切り替えることができる。   The switching valve 58 is provided at a connection portion between the ammonia solution supply path 23 and the rich ammonia conduit 56. The switching valve 58 is electrically connected to a control device (not shown). The control device can switch between the supply of the predetermined low-concentration ammonia solution and the supply of the ammonia-rich solution so that a predetermined amount of ammonia is guided to the system water when the boiler 2 is stored.

本実施形態において所定の低濃度のアンモニア溶液は、電気伝導率計20aにて調整される。具体的には、アンモニアタンク20に純水を注入した後、第1ガス供給部20bによりタンク内にアンモニアガスを供給し第1撹拌部20cで撹拌する。アンモニアタンク20内の溶液の電気伝導率を電気伝導率計20aで計測し、所定の低濃度のアンモニア溶液(例えば1重量%)に調整する。   In the present embodiment, the predetermined low-concentration ammonia solution is adjusted by the electric conductivity meter 20a. Specifically, after injecting pure water into the ammonia tank 20, ammonia gas is supplied into the tank by the first gas supply unit 20b and stirred by the first stirring unit 20c. The electric conductivity of the solution in the ammonia tank 20 is measured by the electric conductivity meter 20a and adjusted to a predetermined low concentration ammonia solution (for example, 1% by weight).

アンモニアリッチ溶液は、自動比重計54にて調整される。前述のように、アンモニアリッチタンク53のアンモニア濃度は高いため、電気伝導率計20aは使用できない。電気伝導率計20aはアンモニア濃度が1重量%から3重量%以下での計測に適するため、自動比重計54により高濃度のアンモニア濃度の計測と管理が可能である。具体的には、アンモニアリッチタンク53に純水を注入した後、第2ガス供給部55によりタンク内にアンモニアガスを供給し第2撹拌部57で撹拌する。アンモニアリッチタンク53内の溶液の比重を自動比重計54で計測し、所定のアンモニアリッチ溶液(例えば25重量%)に調整する。自動比重計54で計測するアンモニアリッチ溶液の比重は、例えば、アンモニア25重量%で0.909g/mLである。   The ammonia rich solution is adjusted by an automatic hydrometer 54. As described above, since the ammonia concentration in the ammonia rich tank 53 is high, the electric conductivity meter 20a cannot be used. Since the electric conductivity meter 20a is suitable for measurement at an ammonia concentration of 1% by weight to 3% by weight or less, the automatic hydrometer 54 can measure and manage a high concentration of ammonia. Specifically, after injecting pure water into the ammonia rich tank 53, ammonia gas is supplied into the tank by the second gas supply unit 55 and stirred by the second stirring unit 57. The specific gravity of the solution in the ammonia rich tank 53 is measured by the automatic hydrometer 54 and adjusted to a predetermined ammonia rich solution (for example, 25% by weight). The specific gravity of the ammonia-rich solution measured by the automatic hydrometer 54 is, for example, 0.909 g / mL at 25% by weight of ammonia.

ボイラ2を保管する際には、ボイラ2の稼働中に、リッチアンモニア導管56側が開放されるよう切替バルブ58で流路を切替え、所定時間内に所定量のアンモニアリッチ溶液を系統内へと導く。   When the boiler 2 is stored, the flow path is switched by the switching valve 58 so that the rich ammonia conduit 56 side is opened while the boiler 2 is in operation, and a predetermined amount of ammonia-rich solution is introduced into the system within a predetermined time. .

pH上昇促進部52により短時間で系統水のpHを上昇させた後、第1実施形態と同様にpH調整部21で系統水のpHを微調整してもよい。   After increasing the pH of the system water in a short time by the pH increase promoting unit 52, the pH of the system water may be finely adjusted by the pH adjusting unit 21 as in the first embodiment.

例えば、系統水のpHを9.8から10に上昇させるのに必要なアンモニア量が1,400g、主送給ポンプ24および副送給ポンプ25の容量がそれぞれ20L/hであり、本実施形態に従い25重量%のアンモニアリッチ溶液を用いて系統水の水質を管理する。
この場合、
アンモニアリッチ溶液の供給に要する時間は、最短で約8.4分
(アンモニア量:1.4kg÷(ポンプ:20L/h×2台×濃度:25%)=0.14h)
である。
For example, the amount of ammonia required to increase the pH of the system water from 9.8 to 10 is 1,400 g, and the capacities of the main feed pump 24 and the sub feed pump 25 are each 20 L / h. The water quality of the system water is controlled using a 25 wt% ammonia-rich solution.
in this case,
The shortest time required to supply the ammonia-rich solution is about 8.4 minutes (ammonia amount: 1.4 kg / (pump: 20 L / h × 2 units × concentration: 25%) = 0.14 h)
It is.

系統水が系統内を一巡するのに要する所定時間が、前述の(6)式と同様に0.5hであり、それに合わせてアンモニアリッチ溶液の供給を完了させる場合、
必要なポンプの注入量は、11.2L/h
(アンモニア量:1.4kg÷(一巡時間:0.5h×濃度25%))
であるから、主送給ポンプ24および副送給ポンプ25をそれぞれ約56%の負荷で運転すればよい。
または、主送給ポンプ24および副送給ポンプ25を最大負荷で運転させるとすれば、
アンモニアリッチ溶液の濃度が7%程度
(濃度:25%×流量:11.2L/h÷(ポンプ:20L/h×2台))
であれば、系統水が系統内を一巡する間に、アンモニアリッチ溶液の供給を完了させることができる。
When the predetermined time required for the system water to make a round in the system is 0.5 h as in the above-described equation (6), and when the supply of the ammonia rich solution is completed accordingly,
Necessary pump injection rate is 11.2L / h
(Ammonia amount: 1.4 kg ÷ (one round time: 0.5 h × concentration 25%))
Therefore, the main feed pump 24 and the sub feed pump 25 may be operated at a load of about 56%.
Or, if the main feed pump 24 and the sub-feed pump 25 are operated at the maximum load,
Concentration of ammonia-rich solution is about 7% (concentration: 25% x flow rate: 11.2 L / h ÷ (pump: 20 L / h x 2 units))
Then, the supply of the ammonia-rich solution can be completed while the system water makes a circuit in the system.

従って、本実施形態でのアンモニアリッチ溶液の濃度は、主送給ポンプ24および副送給ポンプ25の負荷に合せて、7重量%から25重量%のものを用いることが可能となる。図2で示したS1とS2と同様な工程を分割して、所定量のアンモニアリッチ溶液の80%〜95%をS1としてアンモニアリッチタンク53からリッチアンモニア導管56で注入した後に、残りの所定量である20%〜5%を所定の低濃度のアンモニア溶液によりS2としてアンモニアタンク20から注入する。これにより、S2にて保管用pHにまで上昇させるに必要な時間は、若干量が追加されるが、系統水のpHを9.8から10へ上昇させるために掛かる時間を同程度に大幅に短縮できる効果を維持しながら、アンモニアの注入精度を高く管理することが出来て、アンモニア注入量の過不足を抑制できる。
なお、アンモニアタンク20およびアンモニアリッチタンク53では、検知器(レベルスイッチ)27を用いても良い。
Therefore, the concentration of the ammonia-rich solution in the present embodiment can be 7 wt% to 25 wt% according to the loads of the main feed pump 24 and the sub feed pump 25. Steps similar to S1 and S2 shown in FIG. 2 are divided, and 80% to 95% of a predetermined amount of the ammonia-rich solution is injected as S1 from the ammonia-rich tank 53 through the rich ammonia conduit 56, and then the remaining predetermined amount 20% to 5% is injected from the ammonia tank 20 as S2 by a predetermined low concentration ammonia solution. As a result, the amount of time required to increase the storage pH to S2 in S2 is slightly added, but the time required to increase the pH of the system water from 9.8 to 10 is substantially increased. While maintaining the effect of shortening, it is possible to manage the accuracy of ammonia injection highly and to suppress the excess or deficiency of the ammonia injection amount.
In the ammonia tank 20 and the ammonia rich tank 53, a detector (level switch) 27 may be used.

本実施形態によれば、所定の高濃度である高濃度のアンモニア溶液を調整できるため、既設のアンモニア送給ポンプにより多量のアンモニアを短時間で系統内に導くことができる。   According to this embodiment, since a high concentration ammonia solution having a predetermined high concentration can be adjusted, a large amount of ammonia can be introduced into the system in a short time by an existing ammonia feed pump.

〔第5実施形態〕
図6に、本実施形態に係るボイラプラント60の要部構成図を示す。ボイラプラント60は、pH上昇促進部62が第1実施形態と異なる。第1実施形態と同様の構成の説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
In FIG. 6, the principal part block diagram of the boiler plant 60 which concerns on this embodiment is shown. The boiler plant 60 is different from the first embodiment in the pH increase promoting unit 62. The description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

本実施形態によれば、ボイラ2の運転を停止した後に、ボイラプラント60を保管する必要が生じた場合に、運転用の系統水と保管用の系統水との入れ替え作業を行わずに、系統水のpHを保管用pH範囲に上昇させることができる。   According to the present embodiment, when it becomes necessary to store the boiler plant 60 after the operation of the boiler 2 is stopped, the system water is not replaced with the system water for operation and the storage system water is stored. The pH of the water can be raised to the storage pH range.

pH上昇促進部62は、復水器4の真空容器または復水ポンプ7の入口側配管33のいずれか一方と、ボイラ2(蒸発器8)の排水出口とを繋ぐ循環路66と、循環路66の途中に設けられた濾過部67と、を備えている。循環路66の出入口には、それぞれ開閉バルブ63,64設けられている。   The pH increase promotion unit 62 includes a circulation path 66 that connects either the vacuum container of the condenser 4 or the inlet side piping 33 of the condensate pump 7 and the drain outlet of the boiler 2 (evaporator 8). 66, and a filtration unit 67 provided in the middle. Open / close valves 63 and 64 are respectively provided at the entrance and exit of the circulation path 66.

濾過部67は、蒸発器8から排出されたボイラ水(系統水)からポンプ等の損傷を抑制するために、濁質分(スケールやスラッジ)を除去するものである。濁質分は、主に酸化鉄である。   The filtration unit 67 removes turbid components (scale and sludge) from the boiler water (system water) discharged from the evaporator 8 in order to suppress damage to the pump and the like. The suspended matter is mainly iron oxide.

第1実施形態から第5実施形態では、ボイラプラントが稼働中にアンモニア溶液を系統水へ注入する必要があった。本実施形態では、ボイラ2を停止した後であっても、主送給ポンプ24および副送給ポンプ25の少なくとも一方を稼働させて、アンモニア溶液を系統内へと送給するとともに、開閉バルブ63,64を開放する。これにより系統内(図6では、復水ポンプ7の入口側配管33からボイラ2までの給水系統)にアンモニアを拡散させ、系統水のpHを保管用pH範囲まで上昇させることができる。   In the first to fifth embodiments, it is necessary to inject the ammonia solution into the system water while the boiler plant is in operation. In the present embodiment, even after the boiler 2 is stopped, at least one of the main feed pump 24 and the sub feed pump 25 is operated to feed the ammonia solution into the system, and the open / close valve 63. , 64 are opened. Thereby, ammonia can be diffused in the system (in FIG. 6, the water supply system from the inlet side pipe 33 of the condensate pump 7 to the boiler 2), and the pH of the system water can be raised to the storage pH range.

なお、第1実施形態〜第3実施形態はそれぞれ組み合わせることができる。   In addition, 1st Embodiment-3rd Embodiment can be combined, respectively.

1,30,40,50,60 ボイラプラント
2 ボイラ
3 蒸気タービン
4 復水器
5 給水ポンプ
7 復水ポンプ
8 蒸発器
9 ドラム
10 節炭器
11 給水ライン
20 アンモニアタンク
20a 電気伝導率計
20b 第1ガス供給部
20c 第1撹拌部
21 pH調整部
22,32,42,52,62 pH上昇促進部
23 アンモニア溶液送給経路
24 主送給ポンプ
25 副送給ポンプ
26 アンモニア導入部(第1導管)
27 レベルスイッチ(検知器)
28 流量調整バルブ(流量調整部)
33 復水ポンプの入口側配管
36 アンモニア導入部(第2導管)
43 計装空気導入部
46 アンモニア導入部(第3導管)
53 アンモニアリッチタンク
54 自動比重計
55 第2ガス供給部
56 リッチアンモニア導管
57 第2撹拌部
58 切替バルブ
63,64 開閉バルブ
66 循環路
67 濾過部
1, 30, 40, 50, 60 Boiler plant 2 Boiler 3 Steam turbine 4 Condenser 5 Condensate pump 7 Condensate pump 8 Evaporator 9 Drum 10 Conservator 11 Feed water line 20 Ammonia tank 20a Electric conductivity meter 20b First Gas supply part 20c 1st stirring part 21 pH adjustment part 22,32,42,52,62 pH increase promotion part 23 Ammonia solution feed path 24 Main feed pump 25 Sub feed pump 26 Ammonia introduction part (first conduit)
27 Level switch (detector)
28 Flow rate adjustment valve (Flow rate adjustment part)
33 Condensate pump inlet side piping 36 Ammonia introduction part (second conduit)
43 Instrument air introduction part 46 Ammonia introduction part (third conduit)
53 Ammonia Rich Tank 54 Automatic Hydrometer 55 Second Gas Supply Unit 56 Rich Ammonia Conduit 57 Second Stirring Unit 58 Switching Valve 63, 64 Open / Close Valve 66 Circulation Path 67 Filtration Unit

Claims (15)

熱源からの熱によって蒸気を生成させるボイラと、
前記蒸気により作動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気を凝縮して復水にする復水器と、
前記復水器で凝縮された復水を前記ボイラに送給する給水ポンプと、
所定濃度のアンモニア溶液を収容するアンモニアタンクと、
前記ボイラ、前記蒸気タービン、前記復水器および前記給水ポンプを順次繋ぐ系統内にアンモニアを導いて、所定時間内に系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させるpH上昇促進部と、
を備えたボイラプラント。
A boiler that generates steam by heat from a heat source;
A steam turbine operated by the steam;
A condenser for condensing the exhaust of the steam turbine to condensate;
A water supply pump for feeding the condensate condensed in the condenser to the boiler;
An ammonia tank containing an ammonia solution of a predetermined concentration;
A pH increase promoting unit that introduces ammonia into a system that sequentially connects the boiler, the steam turbine, the condenser, and the feed water pump, and raises the pH of the system water to a storage pH range of the boiler within a predetermined time; ,
Boiler plant equipped with.
前記pH上昇促進部は、
前記系統内に前記アンモニア溶液を導くアンモニア導入部と、
前記アンモニア導入部を介して前記系統内に導かれるアンモニアの量を検知する検知器と、
前記系統水に所定時間内に所定量のアンモニアが導かれるよう、前記検知器が検知したアンモニア量に応じて、前記アンモニア導入部を流れる前記アンモニア溶液の流量を調整する流量調整部と、
を備える請求項1に記載のボイラプラント。
The pH increase promoting part is
An ammonia introduction part for guiding the ammonia solution into the system;
A detector for detecting the amount of ammonia introduced into the system via the ammonia introduction part;
A flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of the ammonia solution flowing through the ammonia introduction unit according to the amount of ammonia detected by the detector so that a predetermined amount of ammonia is guided to the system water within a predetermined time;
A boiler plant according to claim 1.
前記系統内に、ポンプを介して前記アンモニア溶液を供給して前記系統水のpHを調整するpH調整部を備える請求項2に記載のボイラプラント。   The boiler plant of Claim 2 provided with the pH adjustment part which supplies the said ammonia solution via a pump and adjusts the pH of the said system water in the said system | strain. 前記アンモニア導入部が、前記アンモニアタンクと前記復水器の真空容器内とを繋ぐ第1導管を備える請求項2または請求項3に記載のボイラプラント。   4. The boiler plant according to claim 2, wherein the ammonia introduction unit includes a first conduit that connects the ammonia tank and a vacuum container of the condenser. 前記アンモニア導入部が、前記アンモニアタンクと復水ポンプの入口側配管とを繋ぐ第2導管を備える請求項2から請求項4のいずれかに記載のボイラプラント。   The boiler plant in any one of Claims 2-4 with which the said ammonia introduction part is provided with the 2nd conduit | pipe which connects the said ammonia tank and the inlet side piping of a condensate pump. 前記アンモニア導入部が、前記アンモニアタンクと前記給水ポンプの入口側配管とを繋ぐ第3導管を備え、
前記pH上昇促進部は、計装空気により前記アンモニア溶液に圧力をかけて前記アンモニア溶液を前記第3導管に押し出すよう前記アンモニアタンクに接続された計装空気導入部を備える請求項2から請求項5のいずれかに記載のボイラプラント。
The ammonia introduction part includes a third conduit connecting the ammonia tank and an inlet side pipe of the water supply pump;
The said pH rise promotion part is equipped with the instrumentation air introduction part connected to the said ammonia tank so that the said ammonia solution may be pressurized with instrumentation air, and the said ammonia solution may be pushed out to the said 3rd conduit | pipe. The boiler plant according to any one of 5.
前記pH上昇促進部は、
前記アンモニア溶液よりも高い所定のアンモニア濃度であるアンモニアリッチ溶液を収容するアンモニアリッチタンクと、
前記系統内に前記アンモニアリッチ溶液を導くリッチアンモニア導管と、
を備える請求項1に記載のボイラプラント。
The pH increase promoting part is
An ammonia rich tank containing an ammonia rich solution having a predetermined ammonia concentration higher than the ammonia solution;
A rich ammonia conduit for directing the ammonia rich solution into the system;
A boiler plant according to claim 1.
前記pH上昇促進部は、前記アンモニアリッチタンク内に収容された前記アンモニアリッチ溶液の比重を計測する自動比重計を備える請求項7に記載のボイラプラント。   The boiler plant according to claim 7, wherein the pH increase promoting unit includes an automatic hydrometer that measures the specific gravity of the ammonia-rich solution stored in the ammonia-rich tank. 前記pH上昇促進部は、前記復水器の真空容器または復水ポンプの入口側配管のいずれか一方と、前記ボイラの排水出口とを繋ぎ前記ボイラから前記復水器の真空容器または復水ポンプの入口側配管のいずれか一方へ前記系統水を循環させる循環路と、
前記pH上昇促進部が、前記循環路の途中に設けられ前記系統水を濾過する濾過部と、
を備える請求項1から請求項8のいずれかに記載のボイラプラント。
The pH increase promoting unit connects either the vacuum container of the condenser or the inlet side piping of the condensate pump and the drain outlet of the boiler to connect the vacuum container of the condenser or the condensate pump from the boiler. A circulation path for circulating the system water to any one of the inlet side pipes of
The pH increase promoting unit is provided in the middle of the circulation path and filters the system water;
The boiler plant in any one of Claims 1-8 provided with these.
熱源からの熱によって蒸気を生成させるボイラと、
前記蒸気により作動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気を凝縮して復水にする復水器と、
前記復水器で凝縮された復水を前記ボイラに送給する給水ポンプと、
所定濃度のアンモニア溶液を収容するアンモニアタンクと、
前記ボイラ、前記蒸気タービン、前記復水器および前記給水ポンプを順次繋ぐ系統内にアンモニアを導いて系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させるpH上昇促進部と、
を備えたボイラプラントの運用方法であって、
前記pH上昇促進部を利用して前記アンモニアを前記系統内に導いて、所定時間内に前記系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させるボイラプラントの運用方法。
A boiler that generates steam by heat from a heat source;
A steam turbine operated by the steam;
A condenser for condensing the exhaust of the steam turbine to condensate;
A water supply pump for feeding the condensate condensed in the condenser to the boiler;
An ammonia tank containing an ammonia solution of a predetermined concentration;
A pH increase promoting unit that introduces ammonia into a system that sequentially connects the boiler, the steam turbine, the condenser, and the feed water pump to increase the pH of the system water to a storage pH range of the boiler;
A boiler plant operation method comprising:
A method for operating a boiler plant, wherein the ammonia is introduced into the system using the pH increase promoting unit, and the pH of the system water is increased to a storage pH range of the boiler within a predetermined time.
前記系統内に、ポンプを介して前記アンモニア溶液を供給して前記系統水のpHを調整するpH調整部を備え、
前記pH調整部を利用して前記アンモニア溶液を前記系統内に導いて前記系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させる請求項10に記載のボイラプラントの運用方法。
In the system, provided with a pH adjusting unit for adjusting the pH of the system water by supplying the ammonia solution via a pump,
The boiler plant operation method according to claim 10, wherein the ammonia solution is introduced into the system using the pH adjusting unit to raise the pH of the system water to a storage pH range of the boiler.
前記復水器の減圧環境または復水ポンプの入口側配管と前記アンモニアタンクとの圧力差により、所定時間内に所定量の前記アンモニアを前記系統内に導いて前記系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させる請求項10または請求項11に記載のボイラプラントの運用方法。   Due to the reduced pressure environment of the condenser or the pressure difference between the inlet side pipe of the condensate pump and the ammonia tank, a predetermined amount of the ammonia is introduced into the system within a predetermined time, and the pH of the system water is set in the boiler. The operation method of the boiler plant of Claim 10 or Claim 11 raised to the pH range for storage. 前記ボイラの稼働中に、前記アンモニアタンクに計装空気を導入して、前記計装空気の圧力により、所定時間内に所定量の前記アンモニアを必要に応じて前記系統内に導いて、前記系統水のpHを保管用pH範囲に上昇させる請求項10から請求項12のいずれかに記載のボイラプラントの運用方法。   During operation of the boiler, instrument air is introduced into the ammonia tank, and a predetermined amount of the ammonia is introduced into the system as needed within a predetermined time by the pressure of the instrument air. The operation method of the boiler plant in any one of Claims 10-12 which raises pH of water to the pH range for storage. 前記pH上昇促進部は、前記アンモニア溶液よりも高い所定のアンモニア濃度であるアンモニアリッチ溶液を収容するアンモニアリッチタンクと、前記アンモニアリッチ溶液の比重を計測する自動比重計とを備え、前記自動比重計の計測値に基づき前記アンモニアリッチ溶液を所定の比重範囲に調整し、該アンモニアリッチ溶液を所定時間内に前記系統内に導いて前記系統水のpHを前記ボイラの保管用pH範囲に上昇させる請求項10または請求項11に記載のボイラプラントの運用方法。   The pH increase promoting unit includes an ammonia-rich tank that contains an ammonia-rich solution having a predetermined ammonia concentration higher than that of the ammonia solution, and an automatic hydrometer that measures the specific gravity of the ammonia-rich solution, and the automatic hydrometer The ammonia-rich solution is adjusted to a predetermined specific gravity range based on the measured value, and the ammonia-rich solution is led into the system within a predetermined time to raise the pH of the system water to the storage pH range of the boiler. The operation method of the boiler plant of Claim 10 or Claim 11. 前記pH上昇促進部は、前記ボイラの前記系統水の排出口と前記復水器の真空容器または復水ポンプの入口側配管とを繋ぐ前記ボイラの前記系統水を循環させる循環路を備え、
前記pH調整部にて前記アンモニア溶液を前記系統内に供給するとともに、前記ボイラと前記復水器または復水ポンプの入口側配管との圧力差により前記循環路に前記系統水の循環流れを生成させて前記系統水のpHを保管用pH範囲に上昇させる請求項11に記載のボイラプラントの運用方法。
The pH increase promoting unit includes a circulation path for circulating the system water of the boiler that connects a discharge port of the system water of the boiler and a vacuum vessel of the condenser or an inlet side pipe of a condensate pump,
The pH adjusting unit supplies the ammonia solution into the system, and generates a circulation flow of the system water in the circulation path due to a pressure difference between the boiler and an inlet side pipe of the condenser or the condensate pump. The operation method of the boiler plant of Claim 11 which raises pH of the said system | strain water to the pH range for storage.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019138477A (en) * 2018-02-06 2019-08-22 株式会社サムソン Boiler including chemical feeder to water supply
WO2020137496A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Method and apparatus for cleaning and maintaining boiler plant
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

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019138477A (en) * 2018-02-06 2019-08-22 株式会社サムソン Boiler including chemical feeder to water supply
WO2020137496A1 (en) * 2018-12-27 2020-07-02 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Method and apparatus for cleaning and maintaining boiler plant
JP2020106199A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Cleaning and storage method for boiler plant and cleaning and storage device
JP7150594B2 (en) 2018-12-27 2022-10-11 三菱重工業株式会社 Boiler plant cleaning storage method and cleaning storage device
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

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