JP6184846B2 - ボイラ配管の化学洗浄方法 - Google Patents
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Description
この化学洗浄の工程は、下記の各工程により行われている。
1)ボイラユニットを停止し、冷却する。
2)次いで、仮配管、ポンプ、排水槽、バルブ及び補助蒸気ラインの繋ぎ込みを行う。
3)ボイラ、仮配管系統の耐圧チェックを行い、系統の水洗い及び系統の充水を循環・水張り用ポンプで行う。
4)循環ポンプを用いて系統水を循環させながら、熱交換器に補助蒸気を投入して洗浄水を加温(例えば60〜90℃)する。
5)循環ポンプを用いて系統水を循環させながら、酸液を投入して化学洗浄を開始する。
6)化学洗浄終了後、仮設配管を含む系統の水洗いを行う。
7)洗浄終了後、仮設配管等の化学洗浄付帯設備を撤去する。
8)ボイラ配管の耐圧テストを行う。
1)ボイラ化学洗浄は、ボイラユニット停止・冷却後に、仮設機器を設置して実施するため、ユニット停止期間が2〜4週間程度必要となるので、ボイラユニットの稼動率が低下する、という問題がある。
2)ボイラ化学洗浄は、仮配管・仮設ポンプ・仮設排水槽・仮設バルブ等の設置を要するため、高額となると共に洗浄工事コストが高い、という問題がある。
3)仮設備を設置するために、化学洗浄実施のために、ボイラ近くに広範囲なスペースを確保する必要がある。
4)仮設備施工工事、化学洗浄工事に人手がかかるので、化学洗浄費用が高くなる、という問題がある。
5)化学洗浄液は60〜90℃で実施するため、洗浄液を加温する仮設備と加温用補助蒸気が必要となる。
図1に示すように、純水22をボイラ設備に供給する既設の純水ラインL12により、純水タンク21から一部抜出され、この既設の純水ラインL12に接続する第1仮設ラインL21を介して水ドラム11に導入される。
この第1仮設ラインL21には、隣接するボイラ設備(図示せず)の温水23を供給する第2仮設ラインL22が接続されている。
そして、第2仮設ラインL22により導入される温水23を用いて、純水22を所定温度まで加温する。加温は温度計T1により、所定温度となるように監視している。
所定温度に冷却された温水23には、薬液タンク25から酸洗浄液26が薬液ラインL23を介して導入されるようにしている。
ここで、図中点線ラインは既設のボイラ設備に常設されるものではない仮設ラインを図示する。
この排水工程は、稼働していたボイラを停止後、ボイラ水10を本設排水タンク28へ全量排水し、蒸気ドラム12、水ドラム11、降水管13及び蒸発管14内を空とする工程である。
先ず、隣接設備(図示せず)の例えば100℃以上の温水23を用い、所定温度以下の温度まで純水22により冷却した後、所定温度の温水23に酸洗浄液(30%HCl)26を供給し、所定濃度に希釈した(5%HCl)酸洗浄液26Aとし、この所定濃度に希釈した(5%HCl)酸洗浄液26Aを、空の水ドラム11に供給する。
塩酸の場合には、例えば30%塩酸を用いるのが好ましい。なお、本実施例では、30%塩酸としているが、本発明はこれに限定されず、濃度範囲としては、10%〜35%塩酸とするのが好ましい。薄める所定濃度としては、例えば5%〜7%塩酸となるように調節するのが好ましい。
ここで、隣接設備から温水23は水ドラム11との圧力差によって、採水されるためポンプは不要である。なお、この温水23の導入流量は、流量調整弁V3により所定量と調整される。また、純粋22は、バルブV2を開きポンプP2により、第1仮設ラインL21に純水タンク21から供給され、温水23により加温される。
なお、酸洗浄液26Aにより発生する水素ガス等を逃がす為に蒸気ドラム12の上部に設置されるエアベントV13は開操作しておく。
この酸洗浄液排出工程は、希釈した酸洗浄液26Aの供給終了後、この希釈した酸洗浄液26Aを排出する工程である。希釈した酸洗浄液26Aは、バルブV12を開いて、本設排水タンク28に排出する。
この繰り返す回数としては、例えば3時間程度で満水する場合、2〜3回とするのが好ましい。これにより、週末のボイラ停止時において、化学洗浄を実施することが可能となる。
なおこの10時間とするのは、週末にボイラを停止する時間に完了するようにするためである。
この水洗浄工程は、希釈した酸洗浄液26Aの全量排水後、バルブV12を閉じ、隣接設備の温水23を水ドラム11に導入し、ボイラ配管内を洗浄する工程である。
また、本設の系統ラインのみで実施するため、従来のように仮設配管の設置と抜去がなくなると共に、系統の耐圧テスト工程を省略することができる。
また、従来のように、加温用補助蒸気の投入が不要となる。
さらに、耐圧試験や仮配管水洗が無くなるため、純水の使用量を大幅に減らすことが可能となる。
以上の結果、仮設備が薬液タンク25及び第1仮設ラインL21及び第2仮設ラインL22とのみとなるため、化学洗浄に使用するスペースの省略が可能となる。
また、通常のボイラ操業中においても、定期的に本実施例の化学洗浄を週末のみ行うことで、ボイラ配管内にスケールが付着する前に除去することができ、定期点検でのスケール除去作業時間の低減を図ることができる。
ここで、アルカリ剤の供給は、酸洗浄液26を供給するバルブV1を閉じ、次に、アルカリの薬液タンクから行うようにしてもよい。
また、中和処理により、洗浄工程の温水23の使用量の低減を図ることができる。
この窒素ガスの導入により、酸洗浄液26Aの攪拌及び上昇流を作り出し化学洗浄工程での液の循環を促進することとなる。
本実施例では、図2に示すように、化学洗浄に使用する隣接設備の温23の温度調節を、河川水や海水を用いた熱交換器31で行うものである。
本実施例では、第2仮設ラインL22に温度調節ラインL24のバイパスラインを設け、この温度調節ラインL24には、温度計T2及び温度計T3を設け、所定温度(例えば80℃以下)となるように監視している。
実施例1では、温水23の冷却のために純水22を用いていたが、本実施例では河川水等を用いることで、本設設備で使用する純水22を使用することがなくなる。
これにより、常に適切な温度として酸洗浄液26の希釈が可能となる。
この排水工程は、稼働していたA系統のボイラを停止後、そのボイラ水10を本設排水タンク28へ全量排水し、A系統の蒸気ドラム12、水ドラム11、降水管13及び蒸発管14内を空とする工程である。
運転中のB系統のボイラの蒸気ドラム12から温水23の一部を仮設ラインL32により抜き出す。その抜き出した温水23に、第1仮設ラインL21により純水タンク21からの純水22を供給し、所定温度以下の温度に調節した温水23とする。この温度調節した温水23に、酸洗浄液(30%HCl)26を薬液タンク25から供給し、所定濃度(5%HCl)とした酸洗浄液26Aとする。この希釈した酸洗浄液26Aを、空の前記水ドラム11に供給する。
この酸洗浄液排水工程は、希釈した酸洗浄液26Aの供給終了後、この希釈した酸洗浄液26Aを排水する工程である。希釈した酸洗浄液26Aは、バルブV12を開いて、本設排水タンク28に排水する。
この水洗浄工程は、希釈した酸洗浄液26Aの全量排水後、バルブV12を閉じ、B系統ボイラの蒸気ドラム12からの温水23を水ドラム11に導入し、ボイラ配管内を洗浄する工程である。
本実施例では、図4に示すように、工程1のボイラ水排水工程の際に、ボイラ水を一時的に貯蔵する貯留タンク29にボイラ水10を貯留するボイラ水貯留工程を有している。
そして、化学洗浄を実施した後、工程4の水洗浄工程に先立って、貯留タンク29に貯留したボイラ水10を用いて、粗洗浄する粗洗浄工程を有している。
例えばA系統ボイラの運転を停止し、ボイラ水10を排出した後、希釈した酸洗浄液26Aにより化学洗浄を実施する。その際、B系統ボイラは運転を継続する。
A系統ボイラの洗浄が完了し、水洗い後、A系統ボイラの運転を再開させる。
A系統ボイラの化学洗浄が終了した後、同様に、B系統ボイラを停止させ、化学洗浄を実施する。
この結果、本実施例では、ユニットを全面停止させる必要がないので、従来よりもユニット稼働率が向上する。
本実施例では、工程4の水洗浄工程において、純水タンク21から純水22を洗浄ラインL41により節炭器15の前流側に各々供給する。
本設ラインL11に設けた節炭器及び逆止弁V11に純水22を供給して、仮に節炭器15側に洗浄液が混入した場合でも洗浄工程で洗い流して、除去することができる。
本実施例では、工程2の酸洗浄液供給工程において、本設ラインL11の給水30を用いるものである。実施例3と比較して温度の低い給水を温水23として採取できるので、洗浄液の温度調節が容易となる。
11 水ドラム
12 蒸気ドラム
13 降水管
14 蒸発管
16 ボイラ火炉(火炉)
21 純水タンク
22 純水
23 隣接設備の温水(温水)
25 薬液タンク
26 酸洗浄液
Claims (8)
- ボイラ停止後、ボイラ水を水ドラムから排水するボイラ水排水工程と、
既設の純水タンクから純水を供給する純水供給ラインに接続された第1仮設ラインを介して、前記純水を前記水ドラムに供給すると共に、前記第1仮設ラインに隣接設備からの圧力差を持った温水を第2仮設ラインにより導入して前記純水を所定温度に加温調整する温度調整工程と、
所定温度となった前記温水に酸洗浄液を供給し、所定濃度とした酸洗浄液を、空の水ドラムに供給し、その後蒸気ドラムまで所定時間かけて所定濃度の前記酸洗浄液を圧力差により満水とし、ボイラ配管を化学洗浄する酸洗浄液供給工程と、
前記酸洗浄液の供給終了後、前記酸洗浄液を排水する酸洗浄液排水工程と、
前記酸洗浄液の排水後、純水を用いてボイラ配管内を洗浄する水洗浄工程と、を備えることを特徴とするボイラ配管の化学洗浄方法。 - 請求項1において、
前記酸洗浄液排出工程の後に、
炭酸塩のアルカリ剤を供給して中和洗浄する工程を備えることを特徴とするボイラ配管の化学洗浄方法。 - 請求項1又は2において、
前記酸洗浄液供給工程中に、
前記水ドラム内へファインバブルを導入することを特徴とするボイラ配管の化学洗浄方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一つにおいて、
前記酸洗浄液供給工程中に、
酸洗浄液を連続して供給した後、蒸気ドラムから酸洗浄液を排水し、次いで酸洗浄液の供給及び排水を繰り返すことを特徴とするボイラ配管の化学洗浄方法。 - 2系統のボイラ設備を用いて、1系統はボイラを運転している際に、他の1系統のボイラを停止し、停止したボイラ配管の化学洗浄を行うボイラ配管の化学洗浄方法であって、
他の1系統のボイラを停止後、停止したボイラのボイラ水を水ドラムから排水するボイラ水排水工程と、
運転中の1系統のボイラの蒸気ドラムからの温水又は本設系統の給水を用い、所定温度以下の温度に調節した温水とした後、該所定温度以下の温水に酸洗浄液を供給し、所定濃度とした酸洗浄液を、空の前記水ドラムに供給し、その後蒸気ドラムまで所定時間かけて所定濃度の前記酸洗浄液を満水とし、ボイラ配管を化学洗浄する酸洗浄液供給工程と、
前記酸洗浄液の供給終了後、前記酸洗浄液を含むボイラ水を排水するボイラ水排水工程と、
前記酸洗浄液を含むボイラ水の排水後、純水を用いてボイラ配管内を洗浄する水洗浄工程と、を備えることを特徴とするボイラ配管の化学洗浄方法。 - 請求項5において、
前記ボイラ水排水工程の際に、ボイラ水貯留タンクに排水するボイラ水を貯留するボイラ水貯留工程と、
前記水洗浄工程に先立って、貯留したボイラ水を用いて、粗洗浄する粗洗浄工程とを備えることを特徴とする2系統ボイラ設備のボイラ配管の化学洗浄方法。 - 請求項5又は6において、
前記ボイラ水排水工程の後に、
炭酸塩のアルカリ剤を供給して中和洗浄する工程を備えることを特徴とする2系統ボイラ設備のボイラ配管の化学洗浄方法。 - 請求項5乃至7のいずれか一つにおいて、
前記酸洗浄液供給工程中に、
前記水ドラム内へファインバブルを導入することを特徴とする2系統ボイラ設備のボイラ配管の化学洗浄方法。
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