JP5691697B2 - 蒸気発生設備の水処理方法 - Google Patents
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Description
本発明においては、給水タンク内の水の溶存酸素量を2mg/L以下に低減すると共に、給水ラインで脱酸素剤を添加しているため、溶存酸素除去に必要な脱酸素剤の量が従来よりも低減される。また、窒素置換式脱酸素装置を使用しているため、溶存酸素の除去が容易である。更に、給水にアルカリ剤を添加して、エコノマイザに供給される給水のpHを9以上にしているため、腐食生成物の溶解度が低下すると共に、金属表面に耐食性のある酸化鉄皮膜が形成される。その結果、蒸気発生設備系内、特に、エコノマイザにおける腐食抑制効果が向上する。
この水処理方法では、脱酸素剤として、エリソルビン酸及び/又はアスコルビン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO3/L)換算で、エリソルビン酸及びアスコルビン酸の含有量(mg/L)の0.6倍以上の水溶液を使用することができる。
その場合、前記脱酸素剤と併せて、カルシウム化合物及び/又はマグネシウム化合物からなる脱酸素触媒を添加してもよい。
一方、脱酸素剤として、タンニン及び/又はタンニン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO3/L)換算で、タンニン及びタンニン酸の含有量(mg/L)の0.5倍以上である水溶液を使用することもできる。
その場合、前記脱酸素剤と併せて、カルシウム化合物からなる脱酸素触媒を添加してもよい。
また、脱酸素剤と脱酸素触媒とを併用する場合は、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに、更に、前記マグネシウム化合物及び/又は前記カルシウム化合物に由来する給水の全硬度(mgCaCO3/L)と同濃度以上となるように、アクリル酸系ポリマーを添加することが望ましい。
更に、アルカリとしては、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを使用することができる。
容量50Lの給水タンクに、野木町水を軟化処理したものを補給水として供給し、ドレンの回収を想定して、内部にヒーターを設置して45℃に加熱した。なお、野木町水の軟化水の水質は、pH:7.4、電気伝導率:16mS/m、酸消費量(pH4.8):18mgCaCO3/L、塩化物イオン:11mg/L、硫酸イオン:12mg/L、シリカ:10mg/Lである。
腐食性の評価として、エコノマイザ(熱交換器)内に、内径8mm、長さ150mm、肉厚3mmの脱着可能な炭素鋼製の試験チューブを設置し、試験前の質量と、試験後に脱錆処理した後の質量との差から、腐食速度を算出した。なお、試験チューブは、機械加工により削り出し、脱脂した後、質量を測定したものを使用した。
前述したテストボイラに、給水タンク内の水を循環ポンプで循環する循環ラインを設け、そこに、軟水補給部と窒素置換式脱酸素装置を設置した。具体的には、軟水補給部は、補給水の軟化水を、循環ポンプのサクション側にライン注入されるよう配管し、給水タンクのレベル制御で、流量を70L/時とし、ON/OFF制御により補給するようにした。
また、比較のため、循環ラインがなく、窒素置換式脱酸素装置も設けられていない系で、実施例と同様の評価を行った。先ず、比較例1では、45℃の給水タンク内に溶存する酸素(6.2mg/L)を除去するために必要な量の脱酸素剤を、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに注入しながら、前述した条件で7日間運転した。
比較例1の処理に加えて、アルカリ剤として、48質量%水酸化ナトリウム水溶液を、給水に対して15mg/Lとなるように、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに添加して、前述した比較例1と同様に7日間連続運転した。これにより、給水のpHは9.1に、ボイラ水のpHは11.7に上昇した。
脱酸素剤をタンニン(ケブラチョ)にした以外は、前述した比較例2と同じ方法及び条件で、7日間連続運転した。
脱酸素剤の注入点を給水タンクとした以外は、前述した比較例2と同じ方法及び条件で、7日間連続運転した。
2 ボイラ
3 熱交換器
4 窒素置換式脱酸素装置
4a、4b 流量調節部
4c 窒素ガス注入部
4d 窒素ガス混合部
5 脱酸素剤タンク
6 アルカリ剤タンク
7 軟化水補給部
8 エコノマイザ
10 蒸気発生設備
P1〜P4 ポンプ
PG 圧力計
Claims (4)
- 軟化水を補給水として使用し、蒸発管を加熱後の排ガスで給水を加熱するエコノマイザを備える蒸気発生設備の水処理方法であって、
窒素と置換することにより水中の溶存酸素を低減する脱酸素装置により、給水タンク内の水の溶存酸素量を2mg/L以下に低減する工程と、
給水タンク又は該給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインにアルカリ剤を添加し、前記エコノマイザに供給される給水のpHを9以上にする工程と、
給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに脱酸素剤及び脱酸素触媒を添加する工程と、を有し、
前記脱酸素剤として、エリソルビン酸又はアスコルビン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO 3 /L)換算で、エリソルビン酸及びアスコルビン酸の含有量(mg/L)の0.6倍以上である水溶液を使用し、
前記脱酸素触媒として、カルシウムの水溶性塩又はマグネシウムの水溶性塩を使用する蒸気発生設備の水処理方法。 - 軟化水を補給水として使用し、蒸発管を加熱後の排ガスで給水を加熱するエコノマイザを備える蒸気発生設備の水処理方法であって、
窒素と置換することにより水中の溶存酸素を低減する脱酸素装置により、給水タンク内の水の溶存酸素量を2mg/L以下に低減する工程と、
給水タンク又は該給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインにアルカリ剤を添加し、前記エコノマイザに供給される給水のpHを9以上にする工程と、
給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに脱酸素剤及び脱酸素触媒を添加する工程と、を有し、
前記脱酸素剤として、タンニン又はタンニン酸と、アルカリとを含有し、前記アルカリの配合量が、Pアルカリ度(mgCaCO 3 /L)換算で、タンニン及びタンニン酸の含有量(mg/L)の0.5倍以上である水溶液を使用し、
前記脱酸素触媒として、カルシウムの水溶性塩を使用する蒸気発生設備の水処理方法。 - 更に、給水タンクとエコノマイザとの間の給水ラインに、前記脱酸素触媒に由来する給水の全硬度(mgCaCO3/L)と同濃度以上となるように、アクリル酸系ポリマーを添加することを特徴とする請求項1又は2に記載の蒸気発生設備の水処理方法。
- 前記アルカリが、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蒸気発生設備の水処理方法。
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