JP6213214B2 - ボイラシステム - Google Patents

Description

この発明はボイラシステムに関する。

従来、ボイラシステムとしては、特開２０１２−１４８２０６号公報(特許文献１)に開示されているように、給水タンクと、この給水タンクに給水管を介して接続されたボイラとを備えたものがある。この給水管には薬剤注入装置が接続され、薬剤注入装置から給水管内のボイラ給水に揮発性アミンが注入される。これにより、上記ボイラの腐食の抑制が図られている。

特開２０１２−１４８２０６号公報

しかしながら、上記従来のボイラシステムでは、揮発性アミンは、ボイラ給水に注入されるため、ボイラ給水に十分に混ざる前にボイラに供給されてしまう。その結果、上記ボイラ内の揮発性アミンの分布状態は不均一になって、腐食の抑制効果が低くなる箇所が生じる。

したがって、上記従来のボイラシステムには、ボイラの腐食を十分に抑制することができないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、ボイラの腐食を十分に抑制することができるボイラシステムを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のボイラシステムは、
脱塩部と脱気部とを有する純水供給源と、
揮発性アミンを含む薬剤を上記純水供給源からの脱気純水に注入にする薬剤注入装置と、
上記薬剤が注入された脱気純水が供給され、この脱気純水をボイラ給水として貯留する給水タンクと、
上記給水タンクから上記ボイラ給水が供給されるボイラと、
上記純水供給源からの脱気純水の流量に対して上記薬剤の注入量が比例するように、上記薬剤注入装置を制御する制御装置と
を備え、
上記薬剤注入装置が上記純水供給源と上記給水タンクとの間の脱気純水に上記薬剤を注入することにより、上記薬剤が注入された脱気純水が流動中に撹拌されて、上記薬剤が均一に分布する脱気純水が上記ボイラ給水として上記給水タンク内に貯留されることを特徴としている。

上記構成によれば、上記薬剤注入装置は、揮発性アミンを含む薬剤を純水供給源からの脱気純水に注入する。この薬剤が注入された脱気純水は、給水タンクに供給される。この場合、上記脱気純水が給水タンク内で流動しながら撹拌されることにより、薬剤が脱気純水と十分に混ざる。すなわち、上記薬剤はボイラ給水に均一に分布する。したがって、上記薬剤が均一に分布するボイラ給水を、ボイラに供給することができるので、ボイラの腐食の抑制効果が低くなる箇所が生じるのを防いで、ボイラの腐食を十分に抑制することができる。

また、上記制御装置は、純水供給源からの脱気純水の流量に対して薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置を制御するので、ボイラ給水の薬剤濃度を適正値に維持することができる。したがって、上記制御装置はボイラの腐食の抑制効果が低下するのを防ぐことができる。

ところで、上記ボイラ水の電気伝導率が低い状態(すなわち、低濃縮状態)は、ボイラ水のｐＨ値が低く、ボイラの腐食が進行し易い状態といえる。

そこで、一実施形態のボイラシステムは、
上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部を備え、
上記制御装置は、
上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第１設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっているか否かを判定する第１電気伝導率判定手段と、
上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっていると判定された場合、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第１時間の間、上記純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの上記薬剤の注入量を増やす第１薬剤注入量増加手段と
を有する。

上記実施形態によれば、上記ボイラ水の電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定された場合、第１薬剤注入量増加手段は、ボイラ水の電気伝導率が第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。または、その場合、第１薬剤注入量増加手段は、予め設定された第１時間の間、純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。その結果、低濃縮状態の上記ボイラ水のｐＨ値が上がり、ボイラの腐食の抑制効果が確実に高くなる。

一実施形態のボイラシステムは、
上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部を備え、
上記制御装置は、
上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第１設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっているか否かを判定する第１電気伝導率判定手段と、
上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっていると判定された場合、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第２時間の間、上記ボイラ水のブローを禁止するブロー禁止手段と
を有する。

上記実施形態によれば、上記ボイラ水の電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定された場合、ブロー禁止手段は、ボイラ水の電気伝導率が第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、ボイラ水のブローを禁止する。または、その場合、ブロー禁止手段は、予め設定された第２時間の間、ボイラ水のブローを禁止する。その結果、上記ボイラ水の濃縮が急速に進行することで、ボイラ水のｐＨ値が上がり、ボイラの腐食の抑制効果が確実に高くなる。別の言い方をすれば、上記ボイラシステムは、薬剤の注入量を増やさずに、ボイラ水のｐＨ値を確実に上げることができる。

また、溶存酸素値の高いボイラ給水がボイラに供給された場合、ボイラ水のｐＨ値が低い状態であると、ボイラの腐食がより進行し易くなる。

そこで、一実施形態のボイラシステムは、
上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部と、
上記ボイラに供給されるボイラ給水の溶存酸素値を測定する溶存酸素値測定部と
を備え、
上記制御装置は、
上記溶存酸素値測定部で測定されたボイラ給水の溶存酸素値と、予め設定された第３設定値とを比較して、上記ボイラ給水の溶存酸素値が上記第３設定値以上になっているか否かを判定する溶存酸素値判定手段と、
上記ボイラ給水の溶存酸素値が上記第３設定値以上になっていると判定された場合、上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第４設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第４設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第３時間の間、上記純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの上記薬剤の注入量を増やす第２薬剤注入量増加手段と
を有する。

上記実施形態によれば、上記ボイラ給水の溶存酸素値が第３設定値以上になっていると判定された場合、第２薬剤注入量増加手段は、第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第４設定値とを比較して、ボイラ水の電気伝導率が第４設定値以上になるまでの間、純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。または、その場合、上記第２薬剤注入量増加手段は、予め設定された第３時間の間、純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。その結果、上記ボイラ水のｐＨ値が上がり、脱気純水が溶存酸素を含んでいても、ボイラの腐食の抑制効果が確実に高くなる。

また、上記脱気純水の電気伝導率(すなわち、薬剤が注入される前の脱気純水の電気伝導率)が高い場合、塩化物イオンや硫酸イオンなどの腐食を促進するイオンが脱気純水中に多く含まれていると考えられる。このように、脱気純水中に腐食促進イオンが含まれていると、ボイラが腐食する可能性が高くなる。

そこで、一実施形態のボイラシステムは、
上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部と、
上記純水供給源の脱気純水の電気伝導率、または、上記純水供給源からの脱気純水の電気伝導率を測定する第２電気伝導率測定部と
を備え、
上記制御装置は、
上記第２電気伝導率測定部で測定された脱気純水の電気伝導率と、予め設定された第５設定値とを比較して、上記脱気純水の電気伝導率が上記第５設定値以上になっているか否かを判定する第２電気伝導率判定手段と、
上記脱気純水の電気伝導率が上記第５設定値以上になっていると判定された場合、上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第６設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第６設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第４時間の間、上記純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの上記薬剤の注入量を増やす第３薬剤注入量増加手段と
を有する。

上記実施形態によれば、上記第２電気伝導率測定部で測定された脱気純水の電気伝導率(薬剤が注入される前の脱気純水の電気伝導率)が第５設定値以上になっていると判定された場合、第３薬剤注入量増加手段は、第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第６設定値とを比較して、ボイラ水の電気伝導率が第６設定値以上になるまでの間、純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。または、その場合、第３薬剤注入量増加手段は、予め設定された第４時間の間、純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。その結果、上記ボイラ水のｐＨ値が上がり、脱気純水が腐食促進イオンを含んでいても、ボイラの腐食の抑制効果を確実に高められる。

一実施形態のボイラシステムでは、
上記制御装置は、上記ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るように、上記薬剤注入装置を制御する。

上記実施形態によれば、上記制御装置は、ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るように、薬剤注入装置を制御するので、薬剤が無駄に注入されるのを防ぎつつ、ボイラの腐食の抑制効果を高めた状態に維持することができる。

この発明のボイラシステムによれば、薬剤注入装置は、純水供給源からの脱気純水に、揮発性アミンを含む薬剤を注入するように構成されている。そのため、上記薬剤が給水タンク内で十分に混ざり合うので、薬剤が均一に分布するボイラ給水が得られる。したがって、上記ボイラ給水をボイラに供給して、ボイラの腐食を十分に抑制することができる。

また、上記ボイラシステムの制御装置は、純水供給源からの脱気純水の流量に対して薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置を制御するので、ボイラ給水の薬剤濃度を適正値に維持することができる。その結果、上記ボイラの腐食の抑制効果が低下するのを防ぐことができる。

図１はこの発明の第１実施形態のボイラシステムの模式図である。 図２は上記ボイラシステムの変形例の模式図である。 図３はこの発明の第２実施形態のボイラシステムの模式図である。 図４はこの発明の第３実施形態のボイラシステムの模式図である。 図５はこの発明の第４実施形態のボイラシステムの模式図である。

以下、この発明のボイラシステムを図示の実施形態により詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、この発明の第１実施形態のボイラシステムの概略構成を示す模式図である。以下の説明において、「ライン」とは、流路、経路、管路などの総称である。

上記ボイラシステムは、薬剤注入装置１と、給水タンク２と、複数のボイラ３，３と、制御装置４と、純水製造装置５と、スチームヘッダ８と、負荷装置９とを備える。なお、純水製造装置５は純水供給源の一例である。

上記薬剤注入装置１は、揮発性アミンを含む薬剤を給水ラインＬ１内の純水に注入する。より詳しくは、薬剤注入装置１は、上記薬剤を貯留する薬剤タンク１０と、薬剤注入ラインＬ２に設けられたポンプ１１とを有している。このポンプ１１の駆動により、上記薬剤が薬剤注入ラインＬ２を介して給水ラインＬ１に送られる。なお、上記揮発性アミンとしては、例えば、ジエタノールアミン(ＤＥＡ)、ジエチルエタノールアミン(ＤＥＥＡ)、イソプロパノールアミン(ＩＰＡ)、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール(ＡＭＰ)、モノエタノールアミン(ＭＥＡ)、シクロヘキシルアミン(ＣＨＡ)、モルホリン(ＭＯＲ)などがある。

上記給水ラインＬ１は、給水タンク２と純水製造装置５を接続し、脱気された純水を純水製造装置５から給水タンク２へ案内する。また、給水ラインＬ１には流量センサ６が設けられている。この流量センサ６は、給水ラインＬ１と薬剤注入ラインＬ２の接続箇所よりも上流側に位置する。また、流量センサ６は、給水ラインＬ１内の純水の流量を示す信号を制御装置４に送出する。

上記純水製造装置５は、主に脱塩部と脱気部とから構成され、脱気された純水を生成する。上記脱塩部としては、逆浸透膜法を用いた設備(例えば、逆浸透膜装置を単独で用いた設備、或いは逆浸透膜装置と電気脱イオン装置を併用した設備)、イオン交換法を用いた設備(例えば、混床式または二床二塔式のイオン交換装置を用いた設備)等を採用することができる。上記脱塩部は、原水ラインＬ３を介して水道水や工業用水等の原水が供給され、この原水から例えば電気伝導率が１μＳ／ｃｍ以下の純水を生成する。また、上記脱気部としては、例えば膜式、タワー式、窒素置換式等の脱酸素装置を用いた設備を採用することができる。上記脱気部は、脱塩部からの純水が供給され、この純水から例えば溶存酸素値が１．０ｍｇＯ_２／Ｌ以下の純水を生成する。この脱気された純水は、給水ラインＬ１によって給水タンク２に案内される。

上記給水タンク２は、上記薬剤が注入された純水が供給され、この純水をボイラ給水として貯留するオープンタンクである。

上記各ボイラ３は、送水ラインＬ４および配水ラインＬ５を介して給水タンク２に接続されている。各配水ラインＬ５に設けられたポンプ１２を駆動すると、給水タンク２に貯留されたボイラ給水が各ボイラ３に供給される。また、各ボイラ３には、ボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率計７が設けられている。この第１電気伝導率計７は、ボイラ水の電気伝導率を示す信号を制御装置４に送出する。また、各ボイラ３は、給水タンク２から供給されたボイラ給水を用いて、蒸気を発生させる。この各ボイラ３で生じた蒸気は、蒸気集合ラインＬ６を流れてスチームヘッダ８に集合した後、蒸気供給ラインＬ７を介して負荷装置９に送られる。なお、第１電気伝導率計７は第１電気伝導率測定部の一例である。本実施形態における各ボイラ３は、蒸気圧(ゲージ圧力)が例えば０．５〜３．０ＭＰａの範囲内で、かつ、時間当たりの蒸発量が例えば２〜７ｔ/ｈの範囲内となる貫流ボイラまたは水管ボイラである。なお、労働安全衛生法施行令では、ゲージ圧力１ＭＰａ以下で使用され、伝熱面積が１０ｍ^２以下の特殊循環ボイラを小型貫流ボイラと規定している。

また、上記各ボイラ３にはブローライン(図示せず)の一端が接続されている。このブローラインには、定率ブロー制御または高濃縮ブロー制御によって開閉される電磁弁(図示せず)が設けられている。上記電磁弁が開くと、ボイラ水がボイラ３外に排水される。上記定率ブロー制御は、高燃焼状態換算の燃焼時間が予め設定された時間に達する毎に、上記電磁弁を一定時間開弁する制御である。一方、上記高濃縮ブロー制御は、ボイラ水の電気伝導率が予め設定された上限値を超えた場合に、ボイラ水の電気伝導率が予め設定された下限値になるまで、上記電磁弁を開弁する制御である。

上記負荷機器９は、ボイラ３からの蒸気を熱源として利用し、加熱対象物との間で熱交換を行う。このとき、蒸気の凝縮で生じるドレン水は、排水ラインＬ８へ流れる。負荷装置９は、例えば、製紙工業、化学工業、食品工業等の各種製造設備に備えられている。なお、負荷装置９は、生蒸気を直接的に製品に使用する装置であってもよいし、生蒸気を直接的に製品に使用しない装置であってもよい。

上記制御装置４は、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の流量(流量センサ６によって検出された流量)に対して上記薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置１を制御する。また、制御装置４は、第１電気伝導率判定手段４ａおよび第１薬剤注入量増加手段４ｂを有する。この第１電気伝導率判定手段４ａは、複数の第１電気伝導率計７，７で測定された複数の電気伝導率のうちの少なくとも１つが第１設定値未満になっているか否かを判定する。一方、第１薬剤注入量増加手段４ｂは、上記電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定された場合、上記電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定されたボイラ水の電気伝導率が第２設定値以上になるまでの間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。また、第１電気伝導率判定手段４ａおよび第１薬剤注入量増加手段４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されている。ここで、上記第１設定値は、ボイラ３の腐食を効果的に防ぐために最低限必要なｐＨ値に対応するように予め設定された値である。一方、上記第２設定値は、上記第１設定値よりも大きくなるように予め設定された値である。

上記構成のボイラシステムによれば、純水製造装置５から送出された純水は給水ラインＬ１を流れる。このとき、薬剤注入装置１が、揮発性アミンを含む薬剤を上記純水に注入する。これにより、上記薬剤を含んだ純水が、給水タンク２内に流入し、給水タンク２内で流動しながら撹拌される。その結果、上記薬剤が均一に分布する純水が、ボイラ給水として、給水タンク２内に貯留される。したがって、上記薬剤が均一に分布するボイラ給水を、ボイラ３に供給することができるので、ボイラ３の腐食の抑制効果が低くなる箇所が生じるのを防いで、ボイラ３の腐食を十分に抑制することができる。

また、上記制御装置４は、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の流量に対して上記薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置１を制御するので、ボイラ給水の薬剤濃度を適正値に維持することができる。したがって、制御装置４はボイラ３の腐食の抑制効果が低下するのを防ぐことができる。

また、上記第１電気伝導率判定手段４ａによって、複数の第１電気伝導率計７，７の少なくとも１つで測定されたボイラ水の電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定された場合、第１薬剤注入量増加手段４ｂは、上記ボイラ水の電気伝導率が第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。これにより、各ボイラ３に供給されるボイラ給水の単位流量あたりの薬剤の量が増え、ボイラ水の薬剤濃度が高くなる。したがって、上記制御装置４は、低濃縮状態のボイラ水のｐＨ値を強制的に上げ、ボイラ３の腐食の抑制効果を確実に高くすることができる。

上記第１実施形態において、図２に示すように、揮発性アミンを含む薬剤を配水ラインＬ５，Ｌ５内のボイラ給水に注入する薬剤注入装置２１，２１を設けると共に、各配水ラインＬ５に流量センサ２４を設けてもよい。

上記薬剤注入装置２１は、上記薬剤を貯留する薬剤タンク２２と、薬剤注入ラインＬ９に設けられたポンプ２３とを有している。このポンプ２３の駆動により、上記薬剤が薬剤注入ラインＬ９を介して配水ラインＬ５に送られる。

上記流量センサ２４は、配水ラインＬ５内のボイラ給水の流量を示す信号を制御装置４に送出する。

このような薬剤注入装置２１および流量センサ２４を用いる場合、制御装置４は、各配水ラインＬ５内のボイラ給水の流量に比例するように上記薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置２１を制御するようにしてもよい。

上記第１実施形態では、第１電気伝導率判定手段４ａおよび第１薬剤注入量増加手段４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されていたが、少なくとも一方がハードウェアで構成されるようにしてもよい。

上記第１実施形態では、第１薬剤注入量増加手段４ｂは、ボイラ水の電気伝導率が第２設定値以上になるまでの間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やしていたが、予め設定された第１時間の間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やしてもよい。

上記第１実施形態において、第１電気伝導率判定手段４ａによって、複数の第１電気伝導率計７，７のうちの少なくとも１つで測定されたボイラ水の電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定された場合、ボイラ水の電気伝導率が第１設定値未満になっているボイラ３に対してのみ、上記純水の単位流量あたりの薬剤の量が増えたボイラ給水を供給するようにしてもよい。このような供給を行う方法としては、図２に示す構成において、複数の上記薬剤注入装置２１からの薬剤注入量を個別に制御する方法がある。

〔第２実施形態〕
図３は、この発明の第３実施形態のボイラシステムの概略構成を示す模式図である。この図３において、図１の構成部と同一の構成部は、図１の構成部の参照番号と同一の参照番号を付している。

上記ボイラシステムは、制御装置２０４を備えている点が上記第１実施形態と異なっている。

上記制御装置２０４は、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の流量(流量センサ６によって検出された流量)に対して、揮発性アミンを含む薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置１を制御する。また、制御装置２０４は、第１電気伝導率判定手段４ａおよびブロー禁止手段２０４ｂを有する。この第１電気伝導率判定手段４ａは、複数の第１電気伝導率計７，７で測定された複数の電気伝導率のうちの少なくとも１つが第１設定値未満になっているか否かを判定する。一方、ブロー禁止手段２０４ｂは、上記電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定された場合、上記電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定されたボイラ水の電気伝導率が第２設定値以上になるまでの間、上記ボイラ水のブローを禁止する。また、第１電気伝導率判定手段４ａおよびブロー禁止手段２０４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されている。ここで、上記第１設定値は、ボイラ３の腐食を防ぐために最低限必要なｐＨ値に対応するように予め設定された値である。一方、第２設定値は、上記第１設定値よりも大きくなるように予め設定された値である。また、ブロー禁止手段２０４ｂがボイラ水のブローを禁止するとは、ブローラインの電磁弁の開放を禁止することを意味する。

上記構成のボイラシステムによれば、第１電気伝導率判定手段４ａによって、複数の第１電気伝導率計７，７で測定された複数の電気伝導率のうちの少なくとも１つが第１設定値未満になっていると判定された場合、ブロー禁止手段２０４ｂは、上記電気伝導率が第１設定値未満になっていると判定されたボイラ水の電気伝導率が第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、上記ボイラ水のブローを禁止する。これにより、上記ボイラ水の濃縮が急速に進行して薬剤濃度が高くなる。したがって、ブロー禁止手段２０４ｂは、薬剤注入装置１が薬剤の注入量を増やさなくても、低濃縮状態のボイラ水のｐＨ値を強制的に上げ、ボイラ３の腐食の抑制効果を確実に高くすることができる。

上記第２実施形態では、第１電気伝導率判定手段４ａおよびブロー禁止手段２０４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されていたが、少なくとも一方がハードウェアで構成されるようにしてもよい。

上記第２実施形態では、ブロー禁止手段２０４ｂは、ボイラ水の電気伝導率が第２設定値以上になるまでの間、電気伝導率が第１設定値未満になっているボイラ水のブローを禁止していたが、予め設定された第２時間の間、電気伝導率が第１設定値未満になっているボイラ水のブローを禁止するようにしてもよい。

〔第３実施形態〕
図４は、この発明の第３実施形態のボイラシステムの概略構成を示す模式図である。この図４において、図１の構成部と同一の構成部は、図１の構成部の参照番号と同一の参照番号を付している。

上記ボイラシステムは、制御装置３０４および溶存酸素計３４１を備えている点が上記第１実施形態と異なっている。なお、溶存酸素計３４１は溶存酸素値測定部の一例である。

上記溶存酸素計３４１は、給水タンク２の取水口付近に設けられて、ボイラ３に供給されるボイラ給水の溶存酸素値を測定する。また、溶存酸素計３４１は、ボイラ給水の溶存酸素値を示す信号を制御装置３０４へ送出する。

上記制御装置３０４は、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の流量(流量センサ６によって検出された流量)に対して、揮発性アミンを含む薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置１を制御する。また、制御装置３０４は、溶存酸素値判定手段３０４ａおよび第２薬剤注入量増加手段３０４ｂを有する。この溶存酸素値判定手段３０４ａは、溶存酸素計３４１で測定されたボイラ給水の溶存酸素値が第３設定値以上になっているか否かを判定する。一方、第２薬剤注入量増加手段３０４ｂは、上記ボイラ給水の溶存酸素値が第３設定値以上になっていると判定された場合、複数の第１電気伝導率計７で測定された全てのボイラ水の電気伝導率が第４設定値以上になるまでの間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。また、溶存酸素値判定手段３０４ａおよび第２薬剤注入量増加手段３０４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されている。ここで、上記第３設定値は、ボイラ３の腐食が起きる可能性が急激に高くなり始める溶存酸素値に対応するように予め設定された値である。一方、上記第４設定値は、溶存酸素の存在下で、ボイラ３の腐食を効果的に防ぐために最低限必要なｐＨ値に対応するように予め設定された値である。

上記構成のボイラシステムによれば、溶存酸素値判定手段３０４ａによって、ボイラ給水の溶存酸素値が第３設定値以上になっていると判定された場合、第２薬剤注入量増加手段３０４ｂは、複数の第１電気伝導率計７で測定された全てのボイラ水の電気伝導率が第４設定値以上になるまでの間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。これにより、各ボイラ３に供給されるボイラ給水の単位流量あたりの薬剤の量が増え、ボイラ水の薬剤濃度が高くなる。したがって、第２薬剤注入量増加手段３０４ｂは、ボイラ水のｐＨ値を強制的に上げ、上記純水が溶存酸素を含んでいても、ボイラ３の腐食の抑制効果を確実に高めることができる。

上記第３実施形態では、溶存酸素値判定手段３０４ａおよび第２薬剤注入量増加手段３０４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されていたが、少なくとも一方がハードウェアで構成されるようにしてもよい。

上記第３実施形態では、複数の第１電気伝導率計７で測定された全てのボイラ水の電気伝導率が第４設定値以上になるまでの間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やしていたが、予め設定された第３時間の間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やすようにしてもよい。

〔第４実施形態〕
図５は、この発明の第４実施形態のボイラシステムの概略構成を示す模式図である。この図５において、図１の構成部と同一の構成部は、図１の構成部の参照番号と同一の参照番号を付している。

上記ボイラシステムは、給水ラインＬ１へ流す純水を純水製造装置４０５で得ている点と、制御装置４０４を備えている点と、第２電気伝導率計４４１を備えている点とが、上記第１実施形態と異なる。

上記純水製造装置４０５は、第２電気伝導率計４４１を有し、上記第１実施形態の純水製造装置５と同様に、脱気された純水を生成できるようになっている。この第２電気伝導率計４４１は、脱気後の純水の電気伝導率を測定する。第２電気伝導率計４４１によって電気伝導率が測定された純水には、薬剤注入装置１によって薬剤が注入される。なお、第２電気伝導率計４４１は第２電気伝導率測定部の一例である。

上記制御装置４０４は、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の流量(流量センサ６によって検出された流量)に対して、揮発性アミンを含む薬剤の注入量が比例するように、薬剤注入装置１を制御する。また、制御装置４０４は、第２電気伝導率判定手段４０４ａおよび第３薬剤注入量増加手段４０４ｂを有する。この第２電気伝導率判定手段４０４ａは、第２電気伝導率計４４１で測定された純水の電気伝導率が、第５設定値以上になっているか否かを判定する。一方、第３薬剤注入量増加手段４０４ｂは、上記純水の電気伝導率が第５設定値以上になっていると判定された場合、複数の第１電気伝導率計７，７で測定された全てのボイラ水の電気伝導率が第６設定値以上になるまでの間、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。また、第２電気伝導率判定手段４０４ａおよび第３薬剤注入量増加手段４０４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されている。ここで、上記第５設定値は、ボイラ３の腐食が起きる可能性が急激に高くなり始める純水の腐食促進イオン濃度に相当する電気伝導率に対応するように予め設定された値である。一方、上記第６設定値は、腐食促進イオンの存在下で、ボイラ３の腐食を効果的に防ぐために最低限必要なｐＨ値に対応するように予め設定された値である。なお、本実施形態における腐食促進イオンは、典型的には、塩化物イオンおよび硫酸イオンを指す。そして、腐食促進イオン濃度は、塩化物イオン濃度と硫酸イオン濃度の合計値である。

上記構成のボイラシステムによれば、第２電気伝導率判定手段４０４ａによって、第２電気伝導率計４４１で測定された純水の電気伝導率が第５設定値以上になっていると判定された場合、第３薬剤注入量増加手段４０４ｂは、複数の第１電気伝導率計７で測定された全てのボイラ水の電気伝導率が第６設定値以上になるまでの間、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やす。これにより、各ボイラ３に供給されるボイラ給水の単位流量あたりの薬剤の量が増え、ボイラ水の薬剤濃度が高くなる。したがって、制御装置４０４は、ボイラ水のｐＨ値を強制的に上げ、上記純水が腐食促進イオンを含んでいても、ボイラ３の腐食の抑制効果を確実に高くすることができる。

上記第４実施形態では、第２電気伝導率判定手段４０４ａおよび第３薬剤注入量増加手段４０４ｂは、それぞれ、ソフトウェアで構成されていたが、少なくとも一方がハードウェアで構成されるようにしてもよい。

上記第４実施形態では、第３薬剤注入量増加手段４０４ｂは、純水の電気伝導率が第５設定値以上になっていると判定された場合、複数の第１電気伝導率計７，７で測定された全てのボイラ水の電気伝導率が第６設定値以上になるまでの間、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やしていたが、予め設定された第４時間の間、上記純水の単位流量あたりの薬剤の注入量を増やすようにしてもよい。

上記第４実施形態では、純水製造装置４０５内の脱気後の純水の電気伝導率を測定する第２電気伝導率計４４１を用いていたが、給水ラインＬ１の薬剤注入箇所よりも上流側を流れる純水の電気伝導率を測定する第２電気伝導率計を用いてもよい。

〔変形例〕
上記第１〜第４実施形態では、ボイラ３が複数設置されていたが、ボイラ３が単数設置されるようにしてもよい。

上記第１〜第４実施形態では、給水ラインＬ１に流量センサ６を設けていたが、給水ラインＬ１に流量センサ６を設けないようにしてもよい。このようにする場合、純水製造装置５に流量センサを搭載して、純水製造装置５から送出される純水の流量を上記流量センサで検出するようにしてもよい。

上記第１〜第４実施形態において、制御装置４，２０４，３０４，４０４が、ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るように、薬剤注入装置１を制御するようにしてもよい。このようにする場合、制御装置４，２０４，３０４，４０４は、ボイラ水の電気伝導率とｐＨ値の少なくとも一方に基づいて、揮発性アミンを含む薬剤の注入量を補正する方法がある。具体的には、上記ボイラ水の電気伝導率またはｐＨ値が低くなるほど、上記薬剤の注入量を増やして、ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るようにする。

他の方法としては、制御装置４，２０４，３０４，４０４は、揮発性アミンの種類毎に、ボイラ３内の圧力をパラメータとする分配比(＝気相中濃度／液相中濃度)のデータテーブルを用い、このデータテーブルから求めた分配比に基づいて、揮発性アミンを含む薬剤の注入量を補正する方法がある。具体的には、上記分配比が高くなるほど(すなわち、蒸気への揮発性アミンの移行量が増加するほど)、上記薬剤の注入量を増やして、ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るようにする。

さらに他の方法としては、制御装置４，２０４，３０４，４０４は、ボイラ給水の溶存酸素値に基づいて、揮発性アミンを含む薬剤の注入量を補正する方法がある。具体的には、上記溶存酸素値が高くなるほど、上記薬剤の注入量を増やして、ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るようにする。

上記ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るような薬剤の注入量の補正であれば、薬剤の過剰な注入が起きないようにしつつ、ボイラ３の腐食を効果的に防ぐことができる。

上記第１〜第４実施形態において、ボイラシステムは、各ボイラ３のブロー率を５％以下、例えば２〜３％に設定して運転することが好ましい。このような運転により、節水効果と熱損失の低減効果とが得られ、水と燃料の両コストを抑制することができる。

この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記第１〜第４実施形態の記載内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。

１，２１ 薬剤注入装置
２ 給水タンク
３ ボイラ
４，２０４，３０４，４０４ 制御装置
４ａ 第１電気伝導率判定手段
４ｂ 第１薬剤注入量増加手段
５，４０５ 純水製造装置
６ 流量センサ
７ 第１電気伝導率計
２０４ｂ ブロー禁止手段
４４１ 第２電気伝導率計
３０４ａ 溶存酸素値判定手段
３０４ｂ 第２薬剤注入量増加手段
４０４ａ 第２電気伝導率判定手段
４０４ｂ 第３薬剤注入量増加手段

Claims (6)

1. 脱塩部と脱気部とを有する純水供給源と、
   揮発性アミンを含む薬剤を上記純水供給源からの脱気純水に注入にする薬剤注入装置と、
   上記薬剤が注入された脱気純水が供給され、この脱気純水をボイラ給水として貯留する給水タンクと、
   上記給水タンクから上記ボイラ給水が供給されるボイラと、
   上記純水供給源からの脱気純水の流量に対して上記薬剤の注入量が比例するように、上記薬剤注入装置を制御する制御装置と
   を備え、
   上記薬剤注入装置が上記純水供給源と上記給水タンクとの間の脱気純水に上記薬剤を注入することにより、上記薬剤が注入された脱気純水が流動中に撹拌されて、上記薬剤が均一に分布する脱気純水が上記ボイラ給水として上記給水タンク内に貯留されることを特徴とするボイラシステム。
2. 請求項１に記載のボイラシステムにおいて、
   上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部を備え、
   上記制御装置は、
   上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第１設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっているか否かを判定する第１電気伝導率判定手段と、
   上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっていると判定された場合、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第１時間の間、上記純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの上記薬剤の注入量を増やす第１薬剤注入量増加手段と
   を有することを特徴とするボイラシステム。
3. 請求項１に記載のボイラシステムにおいて、
   上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部を備え、
   上記制御装置は、
   上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第１設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっているか否かを判定する第１電気伝導率判定手段と、
   上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値未満になっていると判定された場合、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第１設定値よりも大きい第２設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第２時間の間、上記ボイラ水のブローを禁止するブロー禁止手段と
   を有することを特徴とするボイラシステム。
4. 請求項１に記載のボイラシステムにおいて、
   上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部と、
   上記ボイラに供給されるボイラ給水の溶存酸素値を測定する溶存酸素値測定部と
   を備え、
   上記制御装置は、
   上記溶存酸素値測定部で測定されたボイラ給水の溶存酸素値と、予め設定された第３設定値とを比較して、上記ボイラ給水の溶存酸素値が上記第３設定値以上になっているか否かを判定する溶存酸素値判定手段と、
   上記ボイラ給水の溶存酸素値が上記第３設定値以上になっていると判定された場合、上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第４設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第４設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第３時間の間、上記純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの上記薬剤の注入量を増やす第２薬剤注入量増加手段と
   を有することを特徴とするボイラシステム。
5. 請求項１に記載のボイラシステムにおいて、
   上記ボイラ内のボイラ水の電気伝導率を測定する第１電気伝導率測定部と、
   上記純水供給源の脱気純水の電気伝導率、または、上記純水供給源からの脱気純水の電気伝導率を測定する第２電気伝導率測定部と
   を備え、
   上記制御装置は、
   上記第２電気伝導率測定部で測定された脱気純水の電気伝導率と、予め設定された第５設定値とを比較して、上記脱気純水の電気伝導率が上記第５設定値以上になっているか否かを判定する第２電気伝導率判定手段と、
   上記脱気純水の電気伝導率が上記第５設定値以上になっていると判定された場合、上記第１電気伝導率測定部で測定されたボイラ水の電気伝導率と、予め設定された第６設定値とを比較して、上記ボイラ水の電気伝導率が上記第６設定値以上になるまでの間、または、予め設定された第４時間の間、上記純水供給源からの脱気純水の単位流量あたりの上記薬剤の注入量を増やす第３薬剤注入量増加手段と
   を有することを特徴とするボイラシステム。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のボイラシステムにおいて、
   上記制御装置は、上記ボイラ水のｐＨ値が９．０〜１０．３の範囲内に入るように、上記薬剤注入装置を制御することを特徴とするボイラシステム。

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