JP5034487B2 - Method for inhibiting corrosion of boiler equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ボイラ装置の腐食抑制方法に関し、特にボイラで発生した蒸気が凝縮して得られる復水をボイラ用の給水として再利用するボイラ装置の腐食抑制方法に関する。 The present invention relates to a method for inhibiting corrosion of a boiler device, and more particularly to a method for inhibiting corrosion of a boiler device that reuses condensate obtained by condensing steam generated in a boiler as feed water for the boiler.
ボイラからの蒸気が凝縮して得られる復水をボイラ用の給水として再利用するボイラ装置は、復水を回収して給水系に混合するための復水配管,給水をボイラへ供給するための給水配管およびボイラで発生した蒸気を負荷装置等へ供給するための蒸気配管として、主として鋼管を利用している。このため、かかるボイラ装置においては、運転期間の長期化に伴って、復水配管や蒸気配管内に腐食が生じる場合がある。 A boiler device that reuses the condensate obtained by condensing steam from the boiler as feed water for the boiler is a condensate pipe for collecting the condensate and mixing it with the feed water system, for supplying the feed water to the boiler Steel pipes are mainly used as steam pipes for supplying steam generated in water supply pipes and boilers to load devices and the like. For this reason, in such a boiler device, corrosion may occur in the condensate piping and the steam piping as the operation period becomes longer.
復水配管等の腐食は、主に復水や給水中の炭酸ガスや溶存酸素の影響により生じる。このうち、炭酸ガスを原因とする腐食は、ボイラ装置内において、炭酸水素イオンおよび/または炭酸イオンを含む給水の熱分解により生成する炭酸ガスが復水に溶解し、復水のpHを低下させることにより生じるものであり、復水と接触している配管の内面部分に均等に進行して配管の減肉をもたらす。 Corrosion of condensate piping and the like is mainly caused by the influence of carbon dioxide and dissolved oxygen in condensate and feed water. Among these, the corrosion caused by carbon dioxide gas causes the carbon dioxide gas generated by pyrolysis of feed water containing hydrogen carbonate ions and / or carbonate ions to be dissolved in the condensate in the boiler device, thereby lowering the pH of the condensate. It is caused by this, and it progresses evenly to the inner surface portion of the pipe that is in contact with the condensate, resulting in a pipe thinning.
そこで、ボイラ装置においては、上記原因に基づく腐食を効果的に抑制するため、ガラス電極等を備えたpH判定装置を用いてボイラ装置内の復水のpHを判定し、この判定結果に基づいて給水配管および蒸気配管の少なくとも一方に復水処理剤としてpH調整剤を供給する方法が開示されている(特許文献1参照)。 Therefore, in the boiler device, in order to effectively suppress corrosion based on the above causes, the pH determination device having a glass electrode or the like is used to determine the pH of the condensate in the boiler device, and based on this determination result. A method of supplying a pH adjusting agent as a condensate treatment agent to at least one of a water supply pipe and a steam pipe is disclosed (see Patent Document 1).
しかし、ガラス電極等を備えたpH判定装置は高価であり、復水処理剤を実際に利用する現場では、pH判定装置を導入することなく適正量の復水処理剤を供給することができる方法が要求されている。 However, a pH determination device equipped with a glass electrode or the like is expensive, and a method that can supply an appropriate amount of a condensate treatment agent without introducing a pH determination device in a site where the condensate treatment agent is actually used. Is required.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、復水処理剤を用いてボイラ装置に発生する腐食を抑制するにあたり、pH判定装置を導入することなく適正量の復水処理剤を供給することができる方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress an amount of condensate treatment without introducing a pH determination device in suppressing corrosion occurring in a boiler device using a condensate treatment agent. It is to provide a method capable of supplying an agent.
本発明の要旨は次のとおりである。
〔1〕 給水を加熱して蒸気を生成するボイラと、このボイラへ給水を供給する給水部と、前記ボイラで生成した蒸気を負荷機器へ供給する蒸気供給部と、前記負荷機器で使用した蒸気を復水として前記給水部へ供給する復水供給部とを備えたボイラ装置において、復水処理剤としての中和性アミンを前記ボイラ装置へ供給して前記ボイラ装置に発生する腐食を抑制する方法であって、前記蒸気供給部および前記復水供給部のうち、少なくとも一方から供給される所定量の試料水に対してpH7〜9の範囲で変色するクレゾールレッド(Cresol red),クレゾールパープル(Cresol purple),チモールブルー(Thymol blue),チモールブルーナトリウム塩(Thymol blue sodium salt),キシレノールブルー(Xylenol blue),ブロモキシレノールブルー(Bromoxylenol blue),ブロモチモールブルーナトリウム塩(Bromothymol blue sodium salt),ブロモチモールブルー(Bromothymol blue),フェノールレッド(Phenol red),フェノールレッドナトリウム塩(Phenol red sodium salt),ニュートラルレッド(Neutral red),または1−ナフトールフタレイン(1-Naphtholphthalein)から選ばれるpH指示薬を添加し、次いで復水処理剤として利用する当該中和性アミンを滴定液として前記試料水を滴定する滴定工程と、前記滴定工程において中和に要した中和性アミン量に基づいて、前記中和性アミンを前記蒸気ボイラ装置へ必要量供給する復水処理剤供給工程と、を含むことを特徴とする、ボイラ装置の腐食抑制方法、
〔2〕 中和性アミンが、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール,シクロヘキシルアミン,ジシクロヘキシルアミン,ジエタノールアミン,ジエチルアミノエタノール,ジエチルヒドロキシルアミン,2−ジメチルアミノエタノール,ジメチルイソプロパノールアミン,3−メトキシ−n−プロピルアミン,2−アミノエタノール,モルホリン,または1−アミノ−2−プロパノールから選ばれる少なくとも1種である、前記〔1〕記載の方法。
The gist of the present invention is as follows.
[1] A boiler that generates steam by heating feed water, a water supply unit that supplies water to the boiler, a steam supply unit that supplies steam generated by the boiler to load equipment, and steam used in the load equipment In a boiler device comprising a condensate supply unit for supplying water as condensate to the water supply unit, neutralizing amine as a condensate treatment agent is supplied to the boiler device to suppress corrosion generated in the boiler device. In the method, Cresol red, Cresol purple (Cresol red) that changes color within a pH range of 7 to 9 with respect to a predetermined amount of sample water supplied from at least one of the steam supply unit and the condensate supply unit. Cresol purple, Thymol blue, Thymol blue sodium salt, Xylenol blue, Bromoxylenol bl ue), Bromothymol blue sodium salt, Bromothymol blue, Phenol red, Phenol red sodium salt, Neutral red, or 1 -A titration step of adding the pH indicator selected from 1-Naphtholphthalein and then titrating the sample water using the neutralizing amine used as a condensate treatment as a titrant, and in the titration step And a condensate treatment agent supplying step for supplying the necessary amount of the neutralizing amine to the steam boiler device based on the amount of neutralizing amine required for the sum. ,
[2] The neutralizing amine is 2-amino-2-methyl-1-propanol, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, diethanolamine, diethylaminoethanol, diethylhydroxylamine, 2-dimethylaminoethanol, dimethylisopropanolamine, 3-methoxy- The method according to [1] above, which is at least one selected from n-propylamine, 2-aminoethanol, morpholine, or 1-amino-2-propanol.
本発明によれば、復水処理剤として使用している中和性アミンを滴定液として用い、滴定結果に基づいて中和性アミンをボイラ装置へ供給するので、pH判定装置を導入することなく復水処理剤の供給量を適正化することができる。 According to the present invention, the neutralizing amine used as the condensate treatment agent is used as the titrant, and the neutralizing amine is supplied to the boiler device based on the titration result. Therefore, without introducing a pH determination device The supply amount of the condensate treatment agent can be optimized.
図1を参照して、本発明を実施可能なボイラ装置の一例を説明する。図1において、ボイラ装置1は、給水を加熱して蒸気を生成するボイラ2と、このボイラ2へ給水を供給する給水装置3(給水部の一例)と、ボイラ2で生成した蒸気を負荷機器4等へ供給する蒸気供給装置5(蒸気供給部の一例)と、負荷機器4で使用した蒸気を復水として給水装置3へ供給する復水配管6(復水供給部の一例)と、復水処理剤を給水装置3へ供給する薬剤供給装置7と、復水配管6から分岐した試料水供給装置8とを主に備えている。
With reference to FIG. 1, an example of the boiler apparatus which can implement this invention is demonstrated. In FIG. 1, a
給水装置3は、ボイラ2へ給水するために、補給水の注水路9と、この注水路9からの補給水を貯留する給水タンク10と、この給水タンク10に貯留された給水をボイラ2へ供給する給水配管11とを主に備えている。また、給水配管11は、給水をボイラ2へ送り出す給水ポンプ12を備えている。
In order to supply water to the
蒸気供給装置5は、蒸気ヘッダ13と、ボイラ2で生成した蒸気を蒸気ヘッダ13へ供給する蒸気供給管17と、蒸気ヘッダ13から分岐する各種の蒸気配管14,15,16を主に備えている。蒸気ヘッダ13は、ボイラ2で発生した蒸気を各種の負荷機器に分配する母管である。また、第一蒸気配管14,第二蒸気配管15および第三蒸気配管16は、それぞれ負荷機器4や図示しない他の負荷機器に接続されている。
The
負荷機器4は、ボイラ2からの蒸気を用いて所要の熱交換するもの,すなわちボイラ装置1における負荷装置であり、蒸気供給装置5の下流側に接続されている。
The
薬剤供給装置7は、復水処理剤を貯蔵し、この復水処理剤を給水装置3へ供給する薬剤タンク18と、給水配管11へ連絡する薬剤供給路19と、復水処理剤を滴定液として供給する滴定液供給路20を主に備えている。薬剤タンク18内に貯蔵されている復水処理剤は気化性に優れた中和性アミンであれば特に限定されず、たとえば、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール,シクロヘキシルアミン,ジシクロヘキシルアミン,ジエタノールアミン,ジエチルアミノエタノール,ジエチルヒドロキシルアミン,2−ジメチルアミノエタノール,ジメチルイソプロパノールアミン,3−メトキシ−n−プロピルアミン,2−アミノエタノール,モルホリン,または1−アミノ−2−プロパノール等を例示することができる。本発明において、これらの中和性アミンは、上記の中から1種類を選択して使用することもできるし、2種類以上を混合して使用することもできる。
The
薬剤供給路19は、薬剤タンク18内の復水処理剤を給水配管11に対して供給する供給ポンプ21を備えている。この供給ポンプ21は、給水配管11中をボイラ2へ向けて移動中の一定量の給水に対し、所定量の復水処理剤を供給することができる定量ポンプである。
The
試料水供給装置8は、復水配管6から分岐し、上述した給水,蒸気および復水からなる循環系の外へ復水を排出する試料水供給路22を主に備えている。この試料水供給路22は、復水を冷却するための熱交換器23を備えている。
The sample
つぎに、ボイラ装置1の運転方法を説明し、あわせてボイラ装置1の腐食抑制方法を説明する。ボイラ装置1を運転する場合は、注水路9から給水タンク10へ補給水を供給し、この補給水をボイラ2への給水として給水タンク10に貯留する。そして、給水ポンプ12を作動させ、給水タンク10に貯留された給水を給水配管11を通じてボイラ2へ供給する。
Next, an operation method of the
ボイラ2へ供給された給水は、ボイラ水としてボイラ2内に貯留される。そして、ボイラ2に貯留されたボイラ水は、加熱されて徐々に蒸気になる。生成した蒸気は、蒸気供給管17を通じて蒸気ヘッダ13へ送られ、第一蒸気配管14,第二蒸気配管15および第三蒸気配管16を通じて負荷機器4等へ供給される。負荷機器4へ供給された蒸気は、負荷機器4を通過して復水配管6へ流れ、そこで潜熱を失って一部が凝縮水に変わり、スチームトラップ(図示省略)において蒸気と水とが分離されて高温の復水となる。このように生成した復水は、復水配管6を通じて給水タンク10へ回収される。給水タンク10へ回収された復水は、そこで、注水路9からの補給水と混合され、ボイラ2への給水として再利用される。
The feed water supplied to the
復水配管6内にある復水は、復水配管6から分岐した試料水供給路22を通じて所定時間毎に採取され、試料水として滴定に供される。滴定にあたっては、所定量の試料水に対してpH7〜9の範囲で変色するpH指示薬を添加し、次いで滴定液供給路20を通じて薬剤タンク18内に貯蔵されている中和性アミンを滴定液として添加する。この滴定工程における一連の操作,たとえば試料水の採取,pH指示薬の添加および中和性アミンによる滴定は手動で行ってもよいし自動で行ってもよい。
The condensate in the
pH指示薬としては、たとえば、クレゾールレッド(Cresol red),クレゾールパープル(Cresol purple),チモールブルー(Thymol blue),チモールブルーナトリウム塩(Thymol blue sodium salt),キシレノールブルー(Xylenol blue),ブロモキシレノールブルー(Bromoxylenol blue),ブロモチモールブルーナトリウム塩(Bromothymol blue sodium salt),ブロモチモールブルー(Bromothymol blue),フェノールレッド(Phenol red),フェノールレッドナトリウム塩(Phenol red sodium salt),ニュートラルレッド(Neutral red),1−ナフトールフタレイン(1-Naphtholphthalein),フェノールフタレイン(Phenolphthalein)等を例示することができる。 Examples of pH indicators include Cresol red, Cresol purple, Thymol blue, Thymol blue sodium salt, Xylenol blue, Bromoxylenol blue ( Bromoxylenol blue), Bromothymol blue sodium salt, Bromothymol blue, Phenol red, Phenol red sodium salt, Neutral red, 1 -A naphthol phthalein (1-Naphtholphthalein), a phenol phthalein (Phenolphthalein), etc. can be illustrated.
滴定終了後、中和に要した中和性アミン量に基づいて、ボイラ装置1内に供給する中和性アミン量を算出し、薬剤供給路19を通じて所定量の中和性アミンを給水配管11へ供給する。給水配管11へ供給する中和性アミン量は、例えば負荷機器4へ供給した蒸気のほぼ100%が復水として回収される場合、ボイラ2の蒸発量と試料水採取量との比率から算出(すなわち、蒸発量÷試料水採取量×中和に要した中和性アミン量)することができる。また、例えば負荷機器4へ供給した蒸気の一部が復水として回収される場合、ボイラ2の蒸発量と試料水採取量と比率、および復水回収率から算出(すなわち、蒸発量÷試料水採取量×復水回収率×中和に要した中和性アミン量)することができる。このように、本発明によれば、復水処理剤として使用している中和性アミンを滴定液として使用し、滴定結果に基づいて中和性アミンを供給するので、簡易な工程で復水処理剤の供給量を適正化することができる。
After completion of the titration, the neutralizing amine amount supplied into the
以上説明したように、図1の実施形態では、復水配管6から分岐した試料水供給路22を設けることで、復水を試料水として用いたが、本発明では蒸気を冷却した蒸気冷却水や給水も試料水として用いることができる。たとえば、図2に示すように、第一蒸気配管14から分岐して、試料水供給22および熱交換器23を設けることで、蒸気冷却水を試料水とすることができる。
As described above, in the embodiment of FIG. 1, the condensate is used as the sample water by providing the sample
また、図1の実施形態では、薬剤供給路19を給水配管11に接続することで、中和性アミンを給水装置3に供給しているが、中和性アミンは、ボイラ装置1内の任意の部分に供給することができる。たとえば、図3に示すように、薬剤供給路19を蒸気供給管17に接続することで、中和性アミンを蒸気供給装置5に供給することができる。
In the embodiment of FIG. 1, the neutralizing amine is supplied to the
本発明は、ボイラで発生した蒸気が凝縮して得られる復水をボイラ用の給水として再利用するボイラ装置の腐食抑制方法として広く利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely used as a method for inhibiting corrosion of a boiler apparatus that reuses condensate obtained by condensing steam generated in a boiler as boiler feed water.
1 ボイラ装置
2 ボイラ
3 給水部
4 負荷機器
5 蒸気供給部
6 復水供給部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記蒸気供給部および前記復水供給部のうち、少なくとも一方から供給される所定量の試料水に対してpH7〜9の範囲で変色するクレゾールレッド(Cresol red),クレゾールパープル(Cresol purple),チモールブルー(Thymol blue),チモールブルーナトリウム塩(Thymol blue sodium salt),キシレノールブルー(Xylenol blue),ブロモキシレノールブルー(Bromoxylenol blue),ブロモチモールブルーナトリウム塩(Bromothymol blue sodium salt),ブロモチモールブルー(Bromothymol blue),フェノールレッド(Phenol red),フェノールレッドナトリウム塩(Phenol red sodium salt),ニュートラルレッド(Neutral red),または1−ナフトールフタレイン(1-Naphtholphthalein)から選ばれるpH指示薬を添加し、次いで復水処理剤として利用する当該中和性アミンを滴定液として前記試料水を滴定する滴定工程と、
前記滴定工程において中和に要した中和性アミン量に基づいて、前記中和性アミンを前記蒸気ボイラ装置へ必要量供給する復水処理剤供給工程と、
を含むことを特徴とする、ボイラ装置の腐食抑制方法。 A boiler that heats feed water to generate steam, a water supply section that supplies water to the boiler, a steam supply section that supplies steam generated by the boiler to load equipment, and condensates steam used by the load equipment In the boiler device provided with a condensate supply unit for supplying to the water supply unit, a neutralizing amine as a condensate treatment agent is supplied to the boiler device to suppress corrosion generated in the boiler device. And
Cresol red, Cresol purple, thymol that changes color within a pH range of 7 to 9 with respect to a predetermined amount of sample water supplied from at least one of the steam supply unit and the condensate supply unit Blue (Thymol blue), Thymol blue sodium salt, Xylenol blue, Bromoxylenol blue, Bromothymol blue sodium salt, Bromothymol blue ), Phenol red, Phenol red sodium salt, Neutral red, or 1-Naphtholphthalein , and then a condensate. The neutralizing amine used as a treating agent is used as a titrant. A titration step of titrating the sample water,
Based on the neutralizing amine amount required for neutralization in the titration step, a condensate treatment agent supply step for supplying the necessary amount of the neutralizing amine to the steam boiler device;
A method for inhibiting corrosion of a boiler device, comprising:
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