JP6447663B2 - ボイラ水処理装置および処理方法 - Google Patents
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Description
前処理装置1は、例えば、工業用水(市水、地下水など)等の原水に対して、凝集処理、固液分離(沈殿分離や加圧浮上分離など)、二層濾過を順次行った後に脱塩処理(カチオン交換樹脂塔、脱炭酸塔、アニオン交換樹脂塔、混床樹脂塔、電気脱塩装置などによる処理)を行うことにより、純水を製造する。
純水タンク3では、前処理により製造された純水が貯留され、水質や水量の調整が行われる。
工業用水等の原水に含まれるTOC濃度が高い場合は、前処理によってTOC濃度を所定以下(例えば100ppb未満)まで低減することが困難となる場合がある。TOC濃度が100ppb以上になるとボイラへの負担が大きくなり将来的に故障が生じる懸念がある。また、季節や気候などにより水温が変動する(例えば5〜35℃)。水温が15℃以下になると発電用ボイラへの負担が大きくなり燃料使用量が多くなってしまう。
ボイラ蒸気の凝縮水は一般には高温であり(例えば70〜97℃)、ボイラからボイラブロー水として排出された後に本冷却手段8A(密閉冷却塔、熱交換器など)により20〜40℃程度に冷却された上で、復水脱塩装置10に供給される。
図1のように、TOC除去手段としてRO装置18を用いる場合、常温程度(5〜35℃)のRO濃縮水が排出されるので、このRO濃縮水を本冷却手段8Aの前段に設けられた第1熱交換器8Bに通水してボイラブロー水と熱交換してボイラブロー水を50〜70℃程度に予備冷却する。これにより、復水脱塩装置10前段に設けられた本冷却手段8Aの負荷を軽減することができる。
純水タンク3の水温が所定値以下(例えば15℃以下)に低下しやすい場合は、TOC除去手段の給水を第2熱交換器16にて温水と熱交換して加温する。これにより、TOC除去手段で効率的にTOC除去することが可能である。また、これによって純水タンク3の水温が例えば20〜35℃に維持されるようにすれば、IPP発電設備の高圧ボイラの負担を軽減することができる。
千葉県工業用水(TOC濃度2〜3ppm;水温10℃)を図1のボイラ水処理装置によって処理し、IPP発電装置6のボイラに給水すると共に、ボイラブロー水回収を行った。前処理装置1では、凝集処理、加圧浮上分離、二層濾過、2床3塔型イオン交換(陽イオン交換、脱炭酸、陰イオン交換)を行って純水を製造した。主な条件を下記及び表1に示す。また、結果を表1に示す。
純水タンク3容積:400m3
IPP発電ボイラへの平均給水量(配管5平均流量):35m3/hr
ボイラブロー水平均流量(配管7平均流量):10〜12m3/hr
RO装置18平均給水量(配管15平均流量):34m3/hr
RO装置18平均透過水量(配管19平均流量):30m3/hr
第1熱交換器8B給水平均流量:10〜12m3/hr
本冷却手段8A給水平均流量:10〜12m3/hr
第2熱交換器16給水平均流量:34m3/hr
ボイラ水処理装置を図2のボイラ水処理装置としたこと以外は実施例1と同一条件で運転を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、第2熱交換器16を省略し、RO装置18の給水の予備加熱を行わなかったこと以外は実施例1と同一条件で運転を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、配管20,21、第1熱交換器8Bを省略し、RO濃縮水によるボイラブロー水の予備冷却を行わなかったこと以外は実施例1と同一条件で運転を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、TOC除去用の配管15、第2熱交換器16、ポンプ17、RO装置18、配管19と、配管20,21及び第1熱交換器8Bを省略し、図3のフローとしたこと以外は実施例1と同一条件で運転を行った。結果を表1に示す。
同様にボイラブロー水の予備冷却を行わなかった実施例4よりも、それを行った実施例1〜3の方が、後段の本冷却手段への負荷が低減されることが認められた。
3 純水タンク
6 発電装置
8A 本冷却手段
8B 第1熱交換器
10 復水脱塩装置
16 第2熱交換器
11,12,18 RO装置
13 電気脱塩装置
25 UV酸化装置
26 イオン交換装置
Claims (8)
- 原水を処理して純水を製造する前処理装置と、
該前処理装置からの純水をボイラへ供給する純水供給ラインと
を有するボイラ水処理装置において、
該純水供給ラインから純水の一部を取り出し部から取り出してTOC除去手段でTOC除去処理し、この処理水を該取り出し部又はそれよりも上流側の該純水供給ラインに戻すTOC除去ラインを備えたボイラ水処理装置であって、
前記ボイラからの排気蒸気が凝縮されて該ボイラから排出されたボイラブロー水を脱塩処理する復水脱塩手段と、該ボイラからのボイラブロー水を該復水脱塩手段に導入するボイラブロー水導入ラインと、該復水脱塩手段で脱塩処理された復水脱塩水を前記取り出し部又はそれよりも上流側の純水供給ラインに返送する復水脱塩水返送ラインとを備えたことを特徴とするボイラ水処理装置。 - 請求項1において、前記TOC除去手段は、RO装置を有するか、又はUV酸化装置及びイオン交換装置を有することを特徴とするボイラ水処理装置。
- 請求項1又は2において、前記取り出し部又はそれよりも上流側の前記純水供給ラインの純水のTOC濃度の測定手段と、
該測定手段の測定値が所定値以上のときに前記TOC除去手段によるTOC除去を開始するか、又はTOC除去手段への純水供給量を増加させる純水供給量制御手段を備えたことを特徴とするボイラ水処理装置。 - 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記TOC除去手段はRO装置を有しており、
該RO装置のRO濃縮水とボイラブロー水とを熱交換させる熱交換器を前記ボイラブロー水導入ラインに備えたことを特徴とするボイラ水処理装置。 - 原水を前処理装置で処理して純水を製造し、
該前処理装置からの純水を純水供給ラインを経由してボイラへ供給するボイラ水処理方法において、
該純水供給ラインから純水の一部を取り出し部から取り出してTOC除去手段でTOC除去処理し、この処理水を該取り出し部又はそれよりも上流側の該純水供給ラインに戻すボイラ水処理方法であって、
前記ボイラからの排気蒸気が凝縮されて該ボイラから排出されたボイラブロー水を復水脱塩手段で脱塩処理し、該復水脱塩手段で脱塩処理された復水脱塩水を前記取り出し部又はそれよりも上流側の純水供給ラインに返送することを特徴とするボイラ水処理方法。 - 請求項5において、前記TOC除去手段は、RO装置を有するか、又はUV酸化装置及びイオン交換装置を有することを特徴とするボイラ水処理方法。
- 請求項5又は6において、前記取り出し部又はそれよりも上流側の前記純水供給ラインの純水のTOC濃度を測定し、該測定値が所定値以上のときに前記TOC除去手段によるTOC除去を開始するか、又はTOC除去手段への純水供給量を増加させることを特徴とするボイラ水処理方法。
- 請求項5ないし7のいずれか1項において、前記TOC除去手段はRO装置を有しており、
該RO装置のRO濃縮水と前記復水脱塩手段に供給されるボイラブロー水とを熱交換して、該ボイラブロー水を冷却することを特徴とするボイラ水処理方法。
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