JP5927759B2

JP5927759B2 - Condensate treatment method and condensate treatment apparatus

Info

Publication number: JP5927759B2
Application number: JP2011013404A
Authority: JP
Inventors: 信太郎森; 幸祐志村
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2011-01-25
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2031-01-25
Also published as: JP2012152690A

Description

本発明は有機酸を含む復水を処理する復水処理方法及び復水処理装置に関する。 The present invention relates to a condensate treatment method and a condensate treatment apparatus for treating condensate containing an organic acid.

ボイラ用水には、イオン交換水や脱塩水が主に使用されている。このボイラ用水は、ボイラ給水としてボイラに供給されて蒸気とされ、蒸気タービンで発電に利用等された後、凝縮して復水となる。この復水はボイラ給水として循環使用される。 Ion exchange water and demineralized water are mainly used for boiler water. This boiler water is supplied to the boiler as boiler feed water to be steam, and is used for power generation by a steam turbine, and then condensed to condensate. This condensate is circulated and used as boiler feed water.

これらボイラや蒸気タービン等を備えたボイラ設備において、ボイラ缶水中に有機酸が生じ、ｐＨを低下させて腐食の原因になるという問題がある。
すなわち、ボイラ用水に含まれる有機物がボイラ設備に持ち込まれ、分解して有機酸が生じることがある。また、ボイラ缶水に添加した有機系脱酸素剤に起因して有機酸が生じることもある。ボイラ缶水のｐＨを低下させる有機酸はボイラ缶水のみならず、蒸気と同伴して復水中に移行し、その後再びボイラ給水へと移行するため、系内を循環し、濃縮される。特に、省エネルギーや節水を意図したブロー量の低減により、有機酸はより濃縮する。これら有機酸がボイラ水のｐＨを低下させることにより、鉄等の金属が溶出し、腐食が進行する。 In boiler equipment equipped with these boilers, steam turbines, and the like, there is a problem that organic acids are generated in the boiler can water, and the pH is lowered to cause corrosion.
That is, the organic matter contained in the boiler water may be brought into the boiler facility and decomposed to produce an organic acid. In addition, an organic acid may be generated due to an organic oxygen scavenger added to boiler water. The organic acid that lowers the pH of boiler can water is not limited to boiler can water, but is transferred to condensate with steam and then again to boiler feed water, and is thus circulated and concentrated in the system. In particular, the organic acid is more concentrated by reducing the amount of blow intended to save energy and save water. When these organic acids lower the pH of boiler water, metals such as iron are eluted and corrosion progresses.

有機酸はボイラ缶水中で濃縮され易いため、ボイラ缶体の腐食対策として、ｐＨ調整剤として、リン酸塩系清缶剤（リン酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合品）が用いられている。
しかしながら、このようなリン酸塩系清缶剤を用いても、依然としてボイラ用水から持ち込まれる有機物や有機系脱酸素剤に起因する有機酸によるボイラ缶水のｐＨ低下を防止することはできない。また、Ｎａ／ＰＯ₄のモル比が３以上のリン酸塩系清缶剤（リン酸ナトリウムと水酸化ナトリウムの混合品）を使用すると、リン酸塩のハイドアウト現象（ボイラの伝熱面負荷の高負荷時にボイラ水中のリン酸塩の濃度が上昇し、負荷が下がると元の濃度に戻る現象）が生じ、ボイラ部における熱伝達を阻害する等の悪影響を及ぼすおそれがある。さらに、アルカリ腐食の発生も懸念される。 Since organic acids are easily concentrated in boiler can water, phosphate-based cleansing agents (mixtures of sodium phosphate and sodium hydroxide) are used as pH adjusters as a countermeasure against corrosion of boiler can bodies.
However, even if such a phosphate-based cleansing agent is used, it is still not possible to prevent a decrease in the pH of boiler can water due to organic acids brought from the boiler water or organic acids caused by the organic oxygen scavenger. In addition, when a phosphate-type cleanser with a Na / PO ₄ molar ratio of 3 or more (mixed product of sodium phosphate and sodium hydroxide) is used, phosphate hide-out phenomenon (both heat transfer surface load of the boiler) When the load is high, the phosphate concentration in the boiler water increases, and when the load decreases, the original concentration returns to the original concentration, which may adversely affect heat transfer in the boiler section. Furthermore, there is a concern about the occurrence of alkali corrosion.

また、有機酸による腐食の別の防止対策として、特許文献１には、混床式の脱塩塔を用いて有機酸を除去することが開示されている。
すなわち、火力発電所や原子力発電所では、通常、復水をボイラ給水として再利用するための復水脱塩装置として、アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂が混合状態で充填された混床式の脱塩塔が、複数個並列に設置されている（同文献の第０００２段落）。この混床式の脱塩塔に対して、復水をアルカリ性の状態で通水することにより、有機酸が高効率にて除去される。 Further, as another preventive measure against corrosion due to organic acid, Patent Document 1 discloses that organic acid is removed using a mixed bed type desalting tower.
That is, in a thermal power plant and a nuclear power plant, as a condensate demineralizer for reusing condensate as boiler feed water, a mixed bed type dewatering device filled with anion exchange resin and cation exchange resin in a mixed state is usually used. A plurality of salt towers are installed in parallel (paragraph 0002 of the same document). By passing the condensate in an alkaline state to the mixed bed type desalting tower, the organic acid is removed with high efficiency.

特開平１１−４７７４４号公報JP-A-11-47744

しかしながら、特許文献１の有機酸除去方法には、混床式の脱塩塔を設置する必要がある、ｐＨ調整剤の添加量が著しく増大する、等の問題がある。
すなわち、同文献が対象としているボイラ設備は、火力発電所や原子力発電所のような、混床式の脱塩塔を有するボイラ設備である。これら火力発電所のような超臨界クラスボイラや原子力発電所のボイラでは、復水器の冷却水に使用している海水、原料、製品等がボイラ水にリークしたときに、ボイラ水のｐＨが著しく低下する。このような汚染物のボイラ水への混入に対処するために、混床式の脱塩塔が設置されている。これに対し、亜臨界クラス以下の民間自家発電ボイラ設備では、復水器の冷却水として海水等は使用されていないケースが大半であるため、冷却水がボイラ水にリークしてもボイラ水の著しいｐＨ低下は生じ難く、混床式の脱塩塔は設置されていない。このような海水混入のおそれのないボイラ設備に混床式の脱塩塔を設置すると、設備費が高くつく。
また、この混床式の脱塩塔は、有機酸を除去するのみならず、アミンやアンモニア等（以下、アミン等と称することがある。）のｐＨ調整剤までをも除去する。すなわち、脱塩塔内のカチオン交換樹脂が、アミン等のｐＨ調整剤を除去してしまう。そのため、カチオン交換樹脂で除去された分のアミン等をボイラ水に補給する必要があり、薬剤コストが高くつく等の問題がある。 However, the organic acid removal method of Patent Document 1 has problems such as the need to install a mixed bed type desalting tower, and the amount of pH adjuster to be added significantly increases.
That is, the boiler equipment that is the subject of this document is a boiler equipment having a mixed-bed type desalting tower, such as a thermal power plant and a nuclear power plant. In supercritical class boilers such as these thermal power plants and nuclear power plant boilers, when the seawater, raw materials, products, etc. used in the condenser cooling water leak into the boiler water, the pH of the boiler water It drops significantly. In order to cope with such contamination contaminated with boiler water, a mixed bed type desalting tower is installed. On the other hand, in private private power generation boiler facilities below the subcritical class, seawater is not used as the cooling water for condensers in most cases, so even if the cooling water leaks into the boiler water, A significant pH drop is unlikely to occur, and no mixed bed desalting tower is installed. If a mixed-bed desalting tower is installed in such boiler facilities that are not likely to be mixed with seawater, the equipment costs are high.
Further, the mixed bed type desalting tower not only removes organic acids, but also removes pH adjusting agents such as amines and ammonia (hereinafter sometimes referred to as amines). That is, the cation exchange resin in the desalting tower removes the pH adjusting agent such as amine. For this reason, it is necessary to replenish the boiler water with the amount of amine removed by the cation exchange resin, and there is a problem that the cost of medicine is high.

本発明は、特許文献１のような混床式の脱塩塔を用いることなく、有機酸を良好に除去することが可能な復水処理方法及び復水処理装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a condensate treatment method and a condensate treatment apparatus capable of satisfactorily removing organic acid without using a mixed bed type desalting tower as in Patent Document 1. .

本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ボイラの復水をアニオン交換樹脂で処理することにより、混床式の脱塩塔を設置することなく有機酸を良好に除去できることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち本発明は、以下を提供するものである。
すなわち、本発明は、下記（１）〜（８）を提供するものである。
（１）ボイラの復水の少なくとも一部をイオン交換樹脂で処理した後、前記ボイラに給水する復水処理方法であって、前記イオン交換樹脂がアニオン交換樹脂よりなる復水処理方法。
（２）前記復水の少なくとも一部を、補給水と混合した後に前記アニオン交換樹脂で処理する（１）に記載の復水処理方法。
（３）前記補給水を、カチオン交換樹脂で処理し、次いで前記復水の少なくとも一部と混合する（２）に記載の復水処理方法。
（４）前記補給水を、カチオン交換樹脂で処理した後に脱炭酸処理し、次いで前記復水の少なくとも一部と混合する（２）に記載の復水処理方法。
（５）イオン交換樹脂が収容されたイオン交換塔と、ボイラの復水を前記イオン交換塔に供給する復水管と、前記イオン交換塔で処理された処理水をボイラに供給する給水管とを有する復水処理装置であって、前記イオン交換樹脂がアニオン交換樹脂よりなる復水処理装置。
（６）前記復水管に接続された補給水供給管を有する（５）に記載の復水処理装置。
（７）前記補給水供給管の途中に、カチオン交換樹脂が収容されたカチオン交換塔が設けられている（６）に記載の復水処理装置。
（８）前記補給水供給管の途中に、カチオン交換樹脂が収容されたカチオン交換塔と脱炭酸塔とが、前記給水管との接続箇所と遠い側からこの順に設けられている（６）に記載の復水処理装置。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that by treating the condensate of the boiler with an anion exchange resin, the organic acid can be removed well without installing a mixed bed type desalting tower. The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention provides the following.
That is, the present invention provides the following (1) to (8).
(1) A condensate treatment method in which at least a part of the condensate of the boiler is treated with an ion exchange resin and then supplied to the boiler, wherein the ion exchange resin is made of an anion exchange resin.
(2) The condensate treatment method according to (1), wherein at least a part of the condensate is mixed with makeup water and then treated with the anion exchange resin.
(3) The condensate treatment method according to (2), wherein the makeup water is treated with a cation exchange resin and then mixed with at least a part of the condensate.
(4) The condensate treatment method according to (2), wherein the makeup water is treated with a cation exchange resin, decarboxylated, and then mixed with at least a part of the condensate.
(5) An ion exchange tower in which an ion exchange resin is accommodated, a condensate pipe for supplying the condensate of the boiler to the ion exchange tower, and a water supply pipe for supplying the treated water treated in the ion exchange tower to the boiler. A condensate treatment apparatus having the ion exchange resin comprising an anion exchange resin.
(6) The condensate treatment apparatus according to (5), further comprising a makeup water supply pipe connected to the condensate pipe.
(7) The condensate treatment apparatus according to (6), wherein a cation exchange tower in which a cation exchange resin is accommodated is provided in the middle of the makeup water supply pipe.
(8) A cation exchange tower and a decarboxylation tower in which a cation exchange resin is accommodated are provided in this order from the side far from the connection point to the water supply pipe in the middle of the makeup water supply pipe. The condensate treatment apparatus as described.

本発明では、ボイラ復水中の有機酸をアニオン交換樹脂で除去する。このため、混床式の脱塩塔を設置することなく有機酸を除去することができる。また、ボイラ水中にｐＨ調整剤等としてアミン等が添加されている場合には、アニオン交換樹脂による有機酸の除去処理時にアミン等まで除去されることが防止される。 In the present invention, the organic acid in the boiler condensate is removed with an anion exchange resin. For this reason, an organic acid can be removed without installing a mixed bed type desalting tower. Moreover, when amine etc. are added as boiler pH adjuster etc. in boiler water, it is prevented that an amine etc. are removed at the time of the removal process of the organic acid by an anion exchange resin.

第１の実施の形態に係る復水処理方法及び復水処理装置を説明する系統図である。It is a system diagram explaining the condensate treatment method and condensate treatment apparatus which concern on 1st Embodiment. 第１の実施の形態の変形例に係る復水処理方法及び復水処理装置を説明する系統図である。It is a systematic diagram explaining the condensate treatment method and condensate treatment apparatus which concern on the modification of 1st Embodiment. 第２の実施の形態に係る復水処理方法及び復水処理装置を説明する系統図である。It is a systematic diagram explaining the condensate treatment method and condensate treatment apparatus which concern on 2nd Embodiment. 比較例１の試験用テストボイラ設備を説明する系統図である。It is a system diagram explaining the test boiler equipment for a test of comparative example 1. 比較例３の試験用テストボイラ設備を説明する系統図である。It is a distribution diagram explaining the test boiler equipment for a test of comparative example 3. 実施例１の試験用テストボイラ設備を説明する系統図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a system diagram illustrating a test test boiler facility of Example 1.

＜第１の実施の形態＞
本発明の実施の形態を詳細に説明する。第１図は第１の実施の形態に係る復水処理方法及び復水処理装置を説明する系統図である。
（復水処理装置及びボイラ設備）
先ず、本実施の形態に係る復水処理装置を備えたボイラ設備について説明する。ボイラ１の流出口が配管１１を介して発電タービン２の流入口に接続され、発電タービン２の流出口が配管１２を介してアニオン交換塔３の流入口に接続され、アニオン交換塔３の流出口が配管１３を介してボイラ１の流入口に接続されている。配管１２の途中に、プロセス熱交換器５及び復水冷却用熱交換器８が設けられている。配管１３の途中に、補給水供給配管１４が接続されている。また、配管１３のうち補給水供給配管１４よりもボイラ１側に、配管１５を介して薬剤タンク４が接続されている。ボイラ１にはブロー配管１６が接続されている。 <First Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a system diagram for explaining a condensate treatment method and a condensate treatment apparatus according to the first embodiment.
(Condensate treatment equipment and boiler equipment)
First, the boiler equipment provided with the condensate treatment apparatus which concerns on this Embodiment is demonstrated. The outlet of the boiler 1 is connected to the inlet of the power generation turbine 2 via the pipe 11, and the outlet of the power generation turbine 2 is connected to the inlet of the anion exchange tower 3 via the pipe 12. The outlet is connected to the inlet of the boiler 1 via a pipe 13. A process heat exchanger 5 and a condensate cooling heat exchanger 8 are provided in the middle of the pipe 12. A makeup water supply pipe 14 is connected in the middle of the pipe 13. Further, the chemical tank 4 is connected to the boiler 1 side of the piping 13 from the makeup water supply piping 14 via the piping 15. A blow pipe 16 is connected to the boiler 1.

上記ボイラ１としては、民間自家発電ボイラ等の亜臨界クラス以下（圧力１７ＭＰａ以下、温度３５０℃以下）のボイラが好適に用いられる。
上記アニオン交換塔３内には、アニオン交換樹脂が収容されている。このアニオン交換樹脂には特に制限はなく、公知のものを使用することができるが、好ましくはＯＨ形のアニオン交換樹脂（ＲＮＲ₃ＯＨ）が使用される。
上記薬剤タンク４内には、金属の腐食防止剤としてアミン及びアンモニアの少なくとも１種が貯留されている。このアミンとしては、好ましくはモノエタノールアミン、モルホリン、メトキシプロパノールアミン等の揮発性アミン等が使用される。
これらの装置１〜４及び配管１１〜１６によりボイラ設備２０が構成されている。また、これらアニオン交換樹脂３、薬剤タンク４及び配管１２，１３，１５により復水処理装置２１が構成されている。 As the boiler 1, a boiler of a subcritical class or less (pressure 17 MPa or less, temperature 350 ° C. or less) such as a private private power generation boiler is preferably used.
Anion exchange resin is accommodated in the anion exchange tower 3. The anion exchange resin is not particularly limited, and known ones can be used, but preferably an OH type anion exchange resin (RNR ₃ OH) is used.
In the chemical tank 4, at least one of amine and ammonia is stored as a metal corrosion inhibitor. As the amine, volatile amines such as monoethanolamine, morpholine and methoxypropanolamine are preferably used.
The boiler equipment 20 is comprised by these apparatuses 1-4 and the piping 11-16. The anion exchange resin 3, the chemical tank 4, and the pipes 12, 13, 15 constitute a condensate treatment device 21.

（復水処理方法及びボイラ設備の運転方法）
次に、本実施の形態に係る復水処理方法及びボイラ設備の運転方法を説明する。アニオン交換塔３から流出する復水が、補給水と混合される。この復水と補給水との混合水に対して、ｐＨを調整するために薬剤タンク４内の薬剤が添加された後、ボイラ給水としてボイラ１に供給される。
このボイラ給水のｐＨは、ボイラ設備２０の運転条件にもよるが、好ましくはｐＨ８〜１０、より好ましくは８．８〜９．７に調整される。この範囲の下限値以上であると、鉄や銅等の金属の水酸化物及び酸化物が保護皮膜となり腐食が低減する。この範囲の上限値以下であると、保護皮膜を再溶解することが防止される。このようにｐＨを調整するための薬剤の添加量は、薬剤の種類及びボイラ設備２０の運転条件によるが、ボイラ給水に対して、例えば０．０１〜１００ｍｇ／ｌ、好ましくは０．１〜２０ｍｇ／ｌである。 (Condensate treatment method and operation method of boiler equipment)
Next, a condensate treatment method and a boiler facility operation method according to the present embodiment will be described. Condensate flowing out from the anion exchange tower 3 is mixed with makeup water. After the chemical | medical agent in the chemical | medical agent tank 4 is added with respect to this mixed water of condensate and makeup water, in order to adjust pH, it is supplied to the boiler 1 as boiler feed water.
The pH of the boiler feed water is preferably adjusted to pH 8 to 10, more preferably 8.8 to 9.7, although it depends on the operating conditions of the boiler equipment 20. When it is at least the lower limit of this range, metal hydroxides and oxides such as iron and copper serve as a protective film and reduce corrosion. When the amount is not more than the upper limit of this range, the protective film is prevented from being redissolved. Thus, although the addition amount of the chemical | medical agent for adjusting pH depends on the kind of chemical | medical agent and the operating conditions of the boiler equipment 20, it is 0.01-100 mg / l with respect to boiler feed water, Preferably it is 0.1-20 mg. / L.

このボイラ１において、ボイラ給水から蒸気が製造される。この蒸気は発電タービン２に供給される。このボイラ１内のボイラ缶水の一部が、ブロー配管１６を介して系外にブローされる。
このボイラ缶水は、濃縮倍数が所定範囲内となるように管理されることが好ましい。ここで濃縮倍数Ｎは、Ｎ＝１００／Ｂ（Ｂはブロー率）で表すことができる。したがって、この濃縮倍数Ｎは、ブロー配管１６からのボイラ缶水のブロー率Ｂ（％）を制御することにより管理することができる。ここでブロー率Ｂ（％）は、以下の数式により算出される。
Ｂ（％）＝Ｗ／Ｆ×１００
この濃縮度は、好ましくは１０〜１０００倍であり、より好ましくは２０〜５００倍である。この範囲の下限値以上であると、ブロー率が低減し、節水が図られる。この範囲の上限値以下であると、腐食性物質の濃縮による腐食やキャリオーバが抑制される。ブロー率には特に制限はなく、例えば０．１〜１０％程度である。
このブロー配管１６からのブローは、連続的に行ってもよく、所定の間隔をおいて間欠的に行ってもよく、ボイラ缶水の水質が所定のレベルよりも悪化したときに行ってもよい。 In this boiler 1, steam is produced from boiler feed water. This steam is supplied to the power generation turbine 2. A part of the boiler water in the boiler 1 is blown out of the system through the blow pipe 16.
This boiler can water is preferably managed so that the concentration factor is within a predetermined range. Here, the concentration factor N can be expressed as N = 100 / B (B is a blow rate). Accordingly, the concentration factor N can be managed by controlling the blow rate B (%) of boiler can water from the blow pipe 16. Here, the blow rate B (%) is calculated by the following mathematical formula.
B (%) = W / F × 100
This enrichment is preferably 10 to 1000 times, more preferably 20 to 500 times. When it is at least the lower limit of this range, the blow rate is reduced and water saving is achieved. If it is below the upper limit of this range, corrosion and carryover due to concentration of corrosive substances are suppressed. There is no restriction | limiting in particular in a blow rate, For example, it is about 0.1 to 10%.
The blowing from the blow pipe 16 may be performed continuously, intermittently at a predetermined interval, or may be performed when the water quality of the boiler can water is deteriorated below a predetermined level. .

この発電タービン２に供給された蒸気は、発電に利用される。
この発電タービン２で使用された蒸気は、発電タービン２から流出し、プロセス熱交換器５及び復水冷却用熱交換器８で冷却される。この復水冷却用熱交換器８により、復水はアニオン交換塔３内のアニオン交換樹脂の耐熱温度（例えば６０℃）以下に冷却される。これにより、アニオン交換樹脂塔３のアニオン交換樹脂の熱劣化が抑制され、アニオン交換樹脂の寿命が長くなる。 The steam supplied to the power generation turbine 2 is used for power generation.
The steam used in the power generation turbine 2 flows out of the power generation turbine 2 and is cooled by the process heat exchanger 5 and the condensate cooling heat exchanger 8. This condensate cooling heat exchanger 8 cools the condensate below the heat resistant temperature (for example, 60 ° C.) of the anion exchange resin in the anion exchange tower 3. Thereby, the thermal deterioration of the anion exchange resin of the anion exchange resin tower 3 is suppressed, and the lifetime of the anion exchange resin is extended.

熱交換器５及び８で冷却された復水は、アニオン交換塔３に供給され、復水中の有機酸が除去される。
すなわち、補給水と共にボイラ設備２０内に持ち込まれた有機物の一部や薬剤タンク４からボイラ給水に添加されたアミンの一部がボイラ内で分解し、蟻酸、酢酸などの有機酸が生成する。よって、アニオン交換塔３に供給される復水内には有機酸が存在する。これらの有機酸は、一般的には陰イオンとして存在するため、アニオン交換塔３内のアニオン交換樹脂によって除去される。
なお、このアニオン交換塔３内にはアニオン交換樹脂が収納されているが、カチオン交換樹脂は収納されていない。このため、ｐＨ調整剤として添加したアミンがカチオン交換樹脂によって除去されてしまうことが防止される。これにより、薬剤タンク４からのアミンの添加量が大幅に低減され、薬剤コストの低減が図られる。 The condensate cooled in the heat exchangers 5 and 8 is supplied to the anion exchange tower 3, and the organic acid in the condensate is removed.
That is, a part of the organic substance brought into the boiler facility 20 together with the makeup water and a part of the amine added to the boiler feed water from the chemical tank 4 are decomposed in the boiler, and organic acids such as formic acid and acetic acid are generated. Therefore, an organic acid exists in the condensate supplied to the anion exchange column 3. Since these organic acids generally exist as anions, they are removed by the anion exchange resin in the anion exchange tower 3.
The anion exchange tower 3 contains an anion exchange resin, but no cation exchange resin. For this reason, the amine added as a pH adjuster is prevented from being removed by the cation exchange resin. Thereby, the addition amount of the amine from the chemical | medical agent tank 4 is reduced significantly, and reduction of chemical | medical agent cost is aimed at.

このアニオン交換処理された復水は、ボイラ缶水のブロー等によって系外に排出されたり、プロセスで使用された分だけ補給水が添加され、さらに薬剤タンク４から薬剤が添加された後、再度ボイラ１に供給される。このようにして、ボイラ水はボイラ設備２０内を循環する。
この補給水は、連続的に復水に添加してもよく、所定の時間をおいて定期的に添加してもよく、ボイラ給復水の水質が所定のレベルよりも悪化したときに添加してもよい。
このボイラ設備において、復水回収率には特に限定はないが、好ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上である。この範囲の下限値以上であると、節水が図られる。 This anion exchanged condensate is discharged from the system by blowing boiler water, etc., or supplementary water is added by the amount used in the process. It is supplied to the boiler 1. In this way, the boiler water circulates in the boiler facility 20.
This makeup water may be continuously added to the condensate, or may be added periodically after a predetermined time, and is added when the quality of the boiler feed and condensate deteriorates below a predetermined level. May be.
In this boiler facility, the condensate recovery rate is not particularly limited, but is preferably 30% or more, more preferably 50% or more. Water saving is achieved when the value is above the lower limit of this range.

本実施の形態では、補給水がアニオン交換樹脂塔３の下流側で添加されるため、上流側で添加される場合と比べて、アニオン交換樹脂塔３への通水量が減少し、アニオン交換樹脂塔３の負荷が低減される。 In the present embodiment, since the makeup water is added downstream of the anion exchange resin tower 3, the amount of water passing through the anion exchange resin tower 3 is reduced as compared with the case where it is added upstream, and the anion exchange resin is reduced. The load on the tower 3 is reduced.

＜第１の実施の形態の変形例＞
上記実施の形態において、薬剤の添加箇所には特に限定はなく、薬剤は配管１３のうち補給水よりも上流側で添加してもよい。また、配管１２のうち熱交換器５よりも上流や下流で添加してもよく、ボイラ１内に添加してもよく、これらの２箇所以上で添加してもよい。
上記実施の形態においては、薬剤としてアミン及びアンモニアの少なくとも１種を添加しているが、それに加え又はそれに代えて、リン酸ナトリウム等の他の薬剤を添加してもよい。例えば、リン酸ナトリウムをＮａ／ＰＯ₄モル比で好ましくは３．０以下となるように添加してもよい。この範囲内とすることにより、アルカリ腐食の発生が防止される。このＮａ／ＰＯ₄モル比は、より好ましくは２．６〜２．８である。 <Modification of the first embodiment>
In the said embodiment, there is no limitation in particular in the addition location of a chemical | medical agent, You may add a chemical | medical agent in the upstream from the makeup water in the piping 13. FIG. Moreover, you may add in the upstream and downstream of the heat exchanger 5 among the piping 12, may add in the boiler 1, and may add in these two or more places.
In the above embodiment, at least one of amine and ammonia is added as a drug, but other drugs such as sodium phosphate may be added in addition to or in place of it. For example, sodium phosphate may be added so that the Na / PO ₄ molar ratio is preferably 3.0 or less. By setting it within this range, the occurrence of alkali corrosion is prevented. The Na / PO ₄ molar ratio is more preferably 2.6 to 2.8.

第２図のように、補給水供給配管１４は配管１２の途中に接続してもよい。この場合、発電タービン２からの復水が、補給水によって冷却されてからアニオン交換樹脂塔３内に供給されることになる。これにより、プロセス熱交換器５の出口における水温が高い（例えば６０℃を超える）場合でも、復水冷却用熱交換器８を設けることなくアニオン交換樹脂の熱劣化を防止することができる。なお、第２図は、第１図において復水冷却用熱交換器８を省略し、かつ補給水供給配管１４を配管１２のうちプロセス熱交換器５よりも下流側に設置したものである。 As shown in FIG. 2, the makeup water supply pipe 14 may be connected in the middle of the pipe 12. In this case, the condensate from the power generation turbine 2 is cooled by make-up water and then supplied into the anion exchange resin tower 3. Thereby, even when the water temperature at the outlet of the process heat exchanger 5 is high (for example, higher than 60 ° C.), it is possible to prevent thermal deterioration of the anion exchange resin without providing the condensate cooling heat exchanger 8. In FIG. 2, the condensate cooling heat exchanger 8 in FIG. 1 is omitted, and the makeup water supply pipe 14 is installed on the downstream side of the process heat exchanger 5 in the pipe 12.

＜第２の実施の形態＞
第３図は第２の実施の形態に係る復水処理方法及び復水処理装置を説明する系統図である。
（復水処理装置及びボイラ設備）
先ず、本実施の形態に係る復水処理装置を備えたボイラ設備について説明する。ボイラ１の流出口が配管３１を介して発電タービン２の流入口に接続され、発電タービン２の流出口が配管３２を介してアニオン交換塔３の流入口に接続され、アニオン交換塔３の流出口が配管３３を介してボイラ１の流入口に接続されている。配管３２の途中に、プロセス熱交換器５及び補給水供給配管３４が接続されている。この配管３４の途中には、配管３２に遠い側から順に、カチオン交換樹脂塔６及び脱炭酸塔７が設けられている。配管３３の途中に、配管３５を介して薬剤タンク４が接続されている。ボイラ１にはブロー配管３６が接続されている。 <Second Embodiment>
FIG. 3 is a system diagram for explaining a condensate treatment method and a condensate treatment apparatus according to the second embodiment.
(Condensate treatment equipment and boiler equipment)
First, the boiler equipment provided with the condensate treatment apparatus which concerns on this Embodiment is demonstrated. The outlet of the boiler 1 is connected to the inlet of the power generation turbine 2 through the pipe 31, and the outlet of the power generation turbine 2 is connected to the inlet of the anion exchange tower 3 through the pipe 32. The outlet is connected to the inlet of the boiler 1 via a pipe 33. In the middle of the pipe 32, the process heat exchanger 5 and the makeup water supply pipe 34 are connected. In the middle of the pipe 34, a cation exchange resin tower 6 and a decarboxylation tower 7 are provided in this order from the side far from the pipe 32. The drug tank 4 is connected to the middle of the pipe 33 via the pipe 35. A blow pipe 36 is connected to the boiler 1.

上記カチオン樹脂交換塔６内には、カチオン交換樹脂が収容されている。このカチオン交換樹脂には特に制限はなく、公知のものを使用することができるが、好ましくはＨ形、ＮＨ₄型、モノエタノールアミン（ＥＴＡ）等のアミン形のカチオン交換樹脂が使用される。
これらの装置１〜４，６〜７及び配管３１〜３６によりボイラ設備４０が構成されている。これらアニオン交換樹脂３、薬剤タンク４及び配管３２，３３，３５により復水処理装置４１が構成されている。これらカチオン交換樹脂塔６、脱炭酸塔７及びアニオン交換樹脂塔３により、二床三塔式純水製造装置が構成されている。なお、装置１〜４は、第１の実施の形態のものと同一である。 A cation exchange resin is accommodated in the cation resin exchange tower 6. The cation exchange resin is not particularly limited, and known ones can be used, but amine-type cation exchange resins such as H-type, NH ₄ type, monoethanolamine (ETA) and the like are preferably used.
The boiler equipment 40 is comprised by these apparatuses 1-4, 6-7 and the piping 31-36. The anion exchange resin 3, the chemical tank 4, and the pipes 32, 33, 35 constitute a condensate treatment device 41. These cation exchange resin tower 6, decarboxylation tower 7 and anion exchange resin tower 3 constitute a two-bed / three-column pure water production apparatus. The devices 1 to 4 are the same as those in the first embodiment.

（復水処理方法及びボイラ設備の運転方法）
次に、本実施の形態に係る復水処理方法を説明する。アニオン交換塔３から流出する復水が、ｐＨ調整のために薬剤タンク４内の薬剤を添加された後、ボイラ給水としてボイラ１に供給される。このボイラ給水のｐＨ、薬剤の種類や添加量等の詳細は、第１の実施の形態と同様である。
次いで、第１の実施の形態と同様にして、ボイラ１内で製造された蒸気が発電タービン２に供給されて発電に利用され、ボイラ缶水の一部がブローされる。濃縮度、ブロー率及び復水回収率の詳細は、第１の実施の形態と同様である。 (Condensate treatment method and operation method of boiler equipment)
Next, the condensate treatment method according to the present embodiment will be described. Condensate flowing out from the anion exchange tower 3 is supplied to the boiler 1 as boiler feed water after the chemical in the chemical tank 4 is added for pH adjustment. Details such as the pH of the boiler feed water, the type of chemicals, and the amount added are the same as those in the first embodiment.
Next, in the same manner as in the first embodiment, steam produced in the boiler 1 is supplied to the power generation turbine 2 and used for power generation, and a part of boiler can water is blown. The details of the concentration, blow rate, and condensate recovery rate are the same as in the first embodiment.

この発電タービン２から流出する蒸気はプロセス熱交換器５を経て復水となり、補給水と混合された後に、アニオン交換塔３に供給される。
ここで、この補給水は、カチオン交換樹脂塔６を通過してカチオン（Ｎａ⁺，Ｍｇ²⁺、Ｃａ²⁺等）が除去され、さらに脱炭酸塔７を通過して炭酸イオン（ＨＣＯ^3-）が除去された後に、配管３２に流入して復水と混合される。このように、補給水はカチオン及び炭酸イオンが除去されてからボイラ水に混合されるため、補給水からカチオンが持ち込まれることが防止される。また、これらカチオン交換樹脂塔６及び脱炭酸塔７には復水が通水されないため、これら塔６，７の負荷が小さく、長寿命化が図られる。 The steam flowing out of the power generation turbine 2 becomes condensate through the process heat exchanger 5 and is mixed with make-up water and then supplied to the anion exchange tower 3.
Here, the makeup water passes through the cation exchange resin tower 6 to remove cations (Na ⁺ , Mg ²⁺ , Ca ^2+, etc.), and further passes through the decarboxylation tower 7 to form carbonate ions (HCO ³⁻ ) Is removed, it flows into the pipe 32 and is mixed with the condensate. In this way, since the makeup water is mixed with the boiler water after the cations and carbonate ions are removed, cations are prevented from being brought in from the makeup water. In addition, since condensate is not passed through the cation exchange resin tower 6 and the decarbonation tower 7, the load on the towers 6 and 7 is small, and the service life is extended.

上記の復水と補給水との混合水は、アニオン交換樹脂塔３内に供給され、混合水中の有機酸が上記第１の実施の形態と同様にして除去される。
このアニオン交換処理された混合水は、前記のとおり薬剤が添加された後、再度ボイラ１に供給される。このようにして、ボイラ給復水はボイラ設備４０内を循環する。 The mixed water of the condensate and make-up water is supplied into the anion exchange resin tower 3, and the organic acid in the mixed water is removed in the same manner as in the first embodiment.
The mixed water subjected to the anion exchange treatment is supplied to the boiler 1 again after the chemical is added as described above. In this way, boiler supply and condensate circulates in the boiler facility 40.

本実施の形態では、プロセス熱交換器５から流出する復水が、補給水によって冷却されてからアニオン交換樹脂塔３内に供給されるため、復水の温度が高い（例えば６０℃を超える）場合でもさらに復水冷却用熱交換器を設けることなく、アニオン交換樹脂の熱劣化を防止することができる。 In the present embodiment, since the condensate flowing out from the process heat exchanger 5 is cooled by make-up water and then supplied into the anion exchange resin tower 3, the condensate temperature is high (for example, exceeds 60 ° C.). Even in this case, it is possible to prevent thermal deterioration of the anion exchange resin without providing a heat exchanger for cooling the condensate.

＜第２の実施の形態の変形例＞
第３図において、薬剤の添加箇所には特に限定はなく、配管３１の途中、配管３２のうち配管３４の接続箇所よりも上流側又は下流側で添加してもよく、ボイラ１内に添加してもよく、これらの２箇所以上で添加してもよい。
アミン等以外の薬剤を添加してもよい点は、第１の実施の形態と同様である。
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、アニオン交換樹脂塔３のバイパスラインを設け、復水の一部をアニオン交換樹脂塔３に供給しないようにしてもよい。これにより、アニオン交換樹脂塔３の負荷が低減される。脱炭酸塔７は省略してもよい。 <Modification of Second Embodiment>
In FIG. 3, there are no particular limitations on the place where the chemical is added, and it may be added in the middle of the pipe 31, upstream or downstream of the pipe 32 where the pipe 34 is connected. It may also be added at these two or more locations.
The point which may add chemical | medical agents other than an amine etc. is the same as that of 1st Embodiment.
The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment. For example, a bypass line of the anion exchange resin tower 3 may be provided so that a part of the condensate is not supplied to the anion exchange resin tower 3. Thereby, the load of the anion exchange resin tower 3 is reduced. The decarboxylation tower 7 may be omitted.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。
比較例１
＜第１の運転（酢酸の添加なし）＞
第４図に示す試験用テストボイラ設備を用いて運転を行った。なお、この第４図の試験用テストボイラ設備は、第２図においてアニオン交換樹脂塔３を加熱脱気器５０（出口脱気能力０．００７ｍｇ／Ｌ）に置換したものである。
ボイラ用水及び補給水として純水（イオン交換水）を用い、ボイラとしてボイラ圧力１１ＭＰａ及びボイラ温度３２０℃のものを用いた。補給水の温度は２０℃であった。濃縮度は１００倍とし、復水回収率は７０％とし、ブロー率は１％とした。
薬剤としては、リン酸ナトリウム（Ｎａ／ＰＯ₄モル比２．７）及び３−メトキシプロピルアミン（ＭＯＰＡ）を用いた。リン酸ナトリウムは、ボイラ給水に対してリン酸イオン換算で０．０２ｍｇ／Ｌとなるように添加した。ＭＯＰＡは、ボイラ給水及び復水のｐＨが９．１となるように、ボイラ給水に対して０．４ｍｇ／Ｌにて添加した。
その結果、ボイラ缶水のｐＨは９．３となった。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
Comparative Example 1
<First operation (without addition of acetic acid)>
Operation was performed using the test boiler equipment for testing shown in FIG. 4 is obtained by replacing the anion exchange resin tower 3 with a heating deaerator 50 (exit degassing capacity 0.007 mg / L) in FIG.
Pure water (ion exchange water) was used as boiler water and make-up water, and a boiler having a boiler pressure of 11 MPa and a boiler temperature of 320 ° C. was used. The temperature of the makeup water was 20 ° C. The concentration was 100 times, the condensate recovery rate was 70%, and the blow rate was 1%.
As the drug, sodium phosphate (Na / PO ₄ molar ratio: 2.7) and 3-methoxypropylamine (MOPA) were used. Sodium phosphate was added to the boiler feed water so as to be 0.02 mg / L in terms of phosphate ions. MOPA was added at 0.4 mg / L to the boiler feed water so that the pH of the boiler feed water and condensate was 9.1.
As a result, the pH of the boiler can water was 9.3.

＜第２の運転（酢酸の添加あり）＞
次いで、補給水由来の微量の有機物がボイラ水中で熱分解して生じる有機酸を想定して、補給水中に０．２ｍｇ／Ｌの酢酸を添加した。
その結果、ボイラ給水及び復水のｐＨは８．９、ボイラ缶水（ボイラ１内の水）のｐＨは８．７まで低下した。 <Second operation (with acetic acid added)>
Subsequently, 0.2 mg / L of acetic acid was added to the make-up water, assuming an organic acid generated by thermal decomposition of a trace amount of organic matter derived from the make-up water in the boiler water.
As a result, the pH of the boiler feed water and condensate decreased to 8.9, and the pH of the boiler can water (water in the boiler 1) decreased to 8.7.

比較例２
比較例１の第２の運転において、ボイラ給水のｐＨが９．１となるようにＭＯＰＡの添加量を増やしていったところ、ＭＯＰＡの添加量は０．５２ｍｇ／Ｌを要した。このときのボイラ缶水のｐＨは８．８であった。 Comparative Example 2
In the second operation of Comparative Example 1, when the amount of MOPA added was increased so that the pH of the boiler feed water was 9.1, the amount of MOPA added required 0.52 mg / L. At this time, the pH of the boiler water was 8.8.

比較例３
試験用テストボイラ設備として、第５図に示すものを用いた。この第５図の試験用テストボイラ設備は、第４図において、さらに配管１２のうち熱交換器５と補給水１４の接続箇所との間に、アニオン交換樹脂及びカチオン交換樹脂を収容した混床式の脱塩塔（ポリッシャー）５１を設置したものを用いた。
比較例１の第２の運転において、ボイラ給水のｐＨ９．１を維持するようにアミン添加量を制御しながら、復水の全量をポリッシャーに通水したところ、アミンの添加量は１．４４ｍｇ／Ｌにまで大きく増加した。このときのボイラ缶水のｐＨは９．２であった。
また、ボイラ復水の温度は８０℃であり、樹脂の耐熱温度である６０℃を超えていた。そのため、上記熱交換器に冷却水を通水し、復水温度を６０℃以下に低下させる必要があった。 Comparative Example 3
As the test boiler equipment for testing, the one shown in FIG. 5 was used. The test boiler equipment for testing of FIG. 5 is a mixed bed in which an anion exchange resin and a cation exchange resin are accommodated between the connection portion of the heat exchanger 5 and the makeup water 14 in the pipe 12 in FIG. The one equipped with a desalting tower (polisher) 51 of the formula was used.
In the second operation of Comparative Example 1, when the total amount of condensate was passed through the polisher while controlling the amine addition amount so as to maintain the pH 9.1 of the boiler feed water, the amine addition amount was 1.44 mg / Large increase to L. At this time, the pH of the boiler can water was 9.2.
The temperature of the boiler condensate was 80 ° C., which exceeded 60 ° C., which is the heat resistant temperature of the resin. Therefore, it was necessary to pass cooling water through the heat exchanger and to reduce the condensate temperature to 60 ° C. or lower.

実施例１
試験用テストボイラ設備として、第６図に示すものを用いた。この第６図の試験用テストボイラ設備は、第４図において、熱交換器５を省略し、かつ配管１２のうち補給水１４の接続箇所と加熱脱気器５０との間にアニオン交換樹脂塔５２を設けたものを用いた。アニオン交換樹脂塔５２としては、ＯＨ形アニオン交換樹脂（三菱化学（株）製、「ＤＩＡＩＯＮＰＡ３１２ＬＯＨ」）５０Ｌをカラムに充填したものを用いた。
ボイラ用水及び補給水として純水（イオン交換水）を用い、ボイラとしてボイラ圧力１１ＭＰａ及びボイラ温度３２０℃のものを用いた。補給水の温度は２０℃であった。濃縮度は１００倍とし、復水回収率は７０％とし、ブロー率は１％とした。
薬剤としては、リン酸ナトリウム（Ｎａ／ＰＯ₄モル比２．７）及びＭＯＰＡを用いた。リン酸ナトリウムは、ボイラ給水に対してリン酸イオン換算で０．０２ｍｇ／Ｌとなるように添加した。ＭＯＰＡは、ボイラ給水のｐＨが９．１となるように、ボイラ給水に対して０．４ｍｇ／Ｌにて添加した。
さらに、補給水由来の微量の有機物がボイラ水中で熱分解して生じる有機酸を想定して、補給水中に０．２ｍｇ／Ｌの酢酸を添加した。 Example 1
As the test boiler equipment for testing, the one shown in FIG. 6 was used. The test boiler equipment for testing of FIG. 6 is the same as that of FIG. 4 except that the heat exchanger 5 is omitted and the anion exchange resin tower is provided between the connection portion of the make-up water 14 in the pipe 12 and the heating deaerator 50. What provided 52 was used. As the anion exchange resin tower 52, a column filled with 50 L of OH type anion exchange resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “DIAION PA312LOH”) was used.
Pure water (ion exchange water) was used as boiler water and make-up water, and a boiler having a boiler pressure of 11 MPa and a boiler temperature of 320 ° C. was used. The temperature of the makeup water was 20 ° C. The concentration was 100 times, the condensate recovery rate was 70%, and the blow rate was 1%.
As the drug, sodium phosphate (Na / PO ₄ molar ratio 2.7) and MOPA were used. Sodium phosphate was added to the boiler feed water so as to be 0.02 mg / L in terms of phosphate ions. MOPA was added at 0.4 mg / L to the boiler feed water so that the pH of the boiler feed water was 9.1.
Furthermore, 0.2 mg / L acetic acid was added to the make-up water, assuming an organic acid generated by thermal decomposition of a trace amount of organic matter derived from the make-up water in the boiler water.

その結果、ボイラ給水のｐＨを９．１とするために必要なＭＯＰＡの添加量は０．４ｍｇ／Ｌであった。このときのボイラ缶水のｐＨは９．２にまで上昇し、防食傾向が高まった。
また、アニオン交換塔に供給される復水の温度は６０℃となった。すなわち、発電タービン２からの復水の温度は８０℃であった。また、上記のとおり、復水回収率は７０％であり、系外に排出されたボイラ水（３０％）の分だけ温度２０℃の補給水をこの発電タービン２からの復水に混合したため、復水の温度は６０℃となった。この温度は、アニオン交換樹脂の耐熱温度（８０℃）よりも低いため、熱交換器を設置して復水を冷却する必要がなかった。 As a result, the addition amount of MOPA necessary for adjusting the pH of boiler feed water to 9.1 was 0.4 mg / L. At this time, the pH of the boiler can water rose to 9.2, and the anticorrosion tendency increased.
In addition, the temperature of the condensate supplied to the anion exchange tower was 60 ° C. That is, the temperature of the condensate from the power generation turbine 2 was 80 ° C. Further, as described above, the condensate recovery rate is 70%, and makeup water having a temperature of 20 ° C. is mixed with the condensate from the power generation turbine 2 by the amount of boiler water (30%) discharged outside the system. The temperature of the condensate was 60 ° C. Since this temperature is lower than the heat resistant temperature (80 ° C.) of the anion exchange resin, it was not necessary to install a heat exchanger and cool the condensate.

以上により、アニオン交換樹脂塔を設置することで、ボイラ水のｐＨ低下を防止するのみならず、大きく上昇させて防食傾向とすることができることが確認された。このことから、アニオン交換樹脂塔により、有機酸が良好に除去されていることが推察される。また、アニオン交換樹脂塔を設置することで、ポリッシャー（混床式樹脂層）を設置する場合と比較して、アミン添加量を大幅に低減することができることが確認された。 From the above, it was confirmed that by installing an anion exchange resin tower, it is possible not only to prevent a decrease in the pH of boiler water, but also to increase the corrosion resistance tendency. From this, it is inferred that the organic acid is well removed by the anion exchange resin tower. Moreover, it was confirmed that the amount of amine added can be greatly reduced by installing an anion exchange resin tower as compared with the case of installing a polisher (mixed bed type resin layer).

１ボイラ
２発電タービン
３アニオン交換樹脂塔
４薬剤タンク
５プロセス熱交換器
６カチオン交換樹脂塔
７脱炭酸塔
８復水冷却用熱交換器
５０加熱脱気器
５１混床式の脱塩塔（ポリッシャー）
５２アニオン交換樹脂塔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiler 2 Power generation turbine 3 Anion exchange resin tower 4 Chemical tank 5 Process heat exchanger 6 Cation exchange resin tower 7 Decarbonation tower 8 Heat exchanger for condensate cooling 50 Heating deaerator 51 Mixed bed type desalting tower (Polisher )
52 Anion Exchange Resin Tower

Claims

After at least a portion of the condensate of boiler was treated with an ion exchange resin, to the water supply to the boiler, a condensate processing method of boiler facilities, Ri said ion exchange resin Na from the anion exchange resin, in the boiler facilities Add amine,
At least part of the condensate of the boiler, is treated with the ion exchange resin, then mixed with makeup water, condensate treatment how to feed water to the boiler.

The condensate treatment method according to claim 1 , wherein the makeup water is treated with a cation exchange resin and then mixed with at least a part of the condensate.

The condensate treatment method according to claim 1 , wherein the makeup water is treated with a cation exchange resin, decarboxylated, and then mixed with at least a part of the condensate.

An ion exchange tower in which ion exchange resin is accommodated, a condensate pipe for supplying boiler condensate to the ion exchange tower, a water supply pipe for supplying treated water treated in the ion exchange tower to the boiler, and the water supply pipe of and a connected makeup water supply pipe in the middle, a condensate processing apparatus for boiler facilities, Ri the name ion exchange resin from the anion exchange resin, the reservoir of adding amines in the boiler facilities condensate processing apparatus that Yusuke.

The condensate treatment apparatus according to claim 4 , wherein a cation exchange tower in which a cation exchange resin is accommodated is provided in the middle of the makeup water supply pipe.

5. The recovery according to claim 4 , wherein a cation exchange tower and a decarboxylation tower in which a cation exchange resin is accommodated are provided in this order from the side far from the connection point with the water supply pipe in the middle of the makeup water supply pipe. Water treatment equipment.