JP6631147B2 - ボイラ給水用水処理装置及びボイラの運転方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1には、軟化処理水をナノ濾過膜で脱塩処理した後、脱塩水を脱気処理して溶存酸素を除去することが記載されている。また、特許文献2には、RO膜で脱塩処理した後、脱酸素処理することが記載されている。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
なお、給水タンク3にはボイラ5からの蒸気復水が返送される場合がある。
この方法であれば、次のような効果が得られる。
軟水器2ではCa硬度は略ゼロにできるものの、塩化物イオンや重炭酸イオンなどの腐食成分を除去することができない。RO膜装置1は塩化物イオンや重炭酸イオンなどの腐食成分や溶存有機物などの他の不純物も除去できるが、微量のCa硬度のリークが起こる。軟水器2とRO膜装置1を常時併用することにより、ボイラ給水中のCa硬度、塩化物イオン、重炭酸イオンなどの腐食成分及びボイラブロー量をバランスよく低減、もしくは調整することができる。その結果、必要なボイラ用薬品量を低減することができる。
この方法であれば、次のような効果が得られる。
RO膜装置1のみで運転を行いつつ、RO膜装置1の処理水量を超えるボイラ要求給水量となった場合には軟水器2を補助的に利用することで、ボイラ給水の平均的な水質を良好なものとしてボイラの濃縮倍率を上げ、ブロー水量を低減することができる。
また、軟水器2は補助的に用いられるため、軟水器2のイオン交換樹脂量を削減することができ、再生頻度も削減できる。
いずれの場合も、RO膜装置としては、給水するボイラの最大必要給水量(ボイラの最大負荷時に要求される給水量)以下、例えば、ボイラの最大必要給水量の10〜90%程度の処理水量のものを用い、軟水器として、その不足分を補充できるように、ボイラの必要給水量の10〜90%の処理水量のものを用いることができる。このようにすることで、RO膜装置、軟水器の各々を小型化することができる。
従って、RO膜装置1及び軟水器2の稼働状況(処理水量、稼働時間等の割合等)に応じてスケール分散剤や防食剤等のボイラ用薬品の添加量を、個々に制御することで、ボイラの運転を安定に継続して行うことが可能となる。スケール分散剤や防食剤が一剤となっている場合は、その配合比率を制御装置10に組み入れてコントロールすることが望ましい。なお、このスケール分散剤等のボイラ用薬品については後述する。
また、本発明のボイラ給水用水処理装置は、図1に示すRO膜装置、軟水器の他、これらの装置の下流に更に脱酸素装置を有していてもよい。
RO膜:日東電工社製8インチRO膜「ES20−D8」
処理水量:4m3/h
<軟水器>
イオン交換樹脂:Na型陰イオン交換樹脂
処理水量:4m3/h
ボイラの最大負荷時の必要給水量が8m3/hのボイラシステムにおいて、上記の通り必要給水量の50%の処理能力を有する軟水器とRO膜装置を図1のように並列配置して原水(井水)の処理を行った。図2のようなボイラの負荷変動に伴なう必要給水量の変動において、優先的にRO膜装置の運転を行い(原水をRO膜装置のみで処理する運転)、RO膜装置の処理能力を超えた際に、その分のボイラ給水を軟水器から得る運転を行った。
図2において、ドットを付した部分がRO膜装置の処理水によるボイラ給水であり、ハッチを付した部分が軟水器の処理水によるボイラ給水である。
なお、ボイラ給水中には、重量平均分子量70,000のポリアクリル酸塩を常時10mg/L添加した。この薬品添加でボイラ水中のポリアクリル酸濃度は100〜150mg/Lとなる。
実施例1において、軟水器の稼働時間に応じて、ボイラ用薬品の注入量を制御した。具体的には、軟水器を運転していない期間のみボイラ給水へのポリアクリル酸塩の添加量を10mg/Lとし、軟水器を運転した場合は、軟水器の処理水量に応じて薬品添加量を2〜4mg/L削減して6〜8mg/Lとした。その結果、ポリアクリル酸塩の必要量を削減した上で、長期間の運転においてもスケールの付着を防止し、安定的に運転を行うことができた。
2 軟水器
3 給水タンク
4 薬品タンク
5 ボイラ
10 制御装置
Claims (18)
- 原水を逆浸透膜装置又はNa型陽イオン交換樹脂塔で処理してボイラ給水を製造するボイラ給水用水処理装置であって、
並列配置された逆浸透膜装置及びNa型陽イオン交換樹脂塔と、
該逆浸透膜装置及び該Na型陽イオン交換樹脂塔のそれぞれに接続された原水供給配管及び処理水排出配管と、
該逆浸透膜装置の処理水排出配管からの処理水と該Na型陽イオン交換樹脂塔の処理水排出配管からの処理水をボイラ給水としてボイラに供給する給水配管とを有することを特徴とするボイラ給水用水処理装置。 - 請求項1において、前記逆浸透膜装置の処理水量と前記Na型陽イオン交換樹脂塔の処理水量の比率が所定の範囲内となるように、該逆浸透膜装置の運転条件を制御して該逆浸透膜装置の処理水量を所定の範囲内とする運転制御手段を有することを特徴とするボイラ給水用水処理装置。
- 請求項1において、ボイラの必要給水量が前記逆浸透膜装置の処理水量よりも少ない場合には、原水を該逆浸透膜装置のみに供給し、ボイラ必要給水量が該逆浸透膜装置の処理水量を超える場合には、原水を該逆浸透膜装置と前記Na型陽イオン交換樹脂塔の双方に供給する原水流路切替手段を有することを特徴とするボイラ給水用水処理装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記逆浸透膜装置の処理水量が、ボイラの最大要求給水量以下であることを特徴とするボイラ給水用水処理装置。
- 請求項1ないし4のいずれか1項において、前記ボイラ給水に、スケール分散剤を添加するスケール分散剤添加手段を有し、該スケール分散剤が、重合もしくは共重合成分としてアクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の少なくとも1種を含む重合体もしくは共重合体又は該重合体もしくは共重合体の塩であり、その重量平均分子量が1,000〜200,000であることを特徴とするボイラ給水用水処理装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記ボイラ給水にボイラ用薬品を添加する薬品添加手段と、該ボイラ給水の導電率を測定する導電率測定手段と、該導電率測定手段で測定された導電率に基づいて、該薬品添加手段の薬品添加量を制御する薬注制御手段とを有することを特徴とするボイラ給水用水処理装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記ボイラ給水にボイラ用薬品を添加する薬品添加手段と、前記逆浸透膜装置及びNa型陽イオン交換樹脂塔のそれぞれの処理水量を測定する処理水量測定手段と、該処理水量測定手段で測定された逆浸透膜装置の処理水量とNa型陽イオン交換樹脂塔の処理水量との比に基づいて、該薬品添加手段の薬品添加量を制御する薬注制御手段とを有することを特徴とするボイラ給水用水処理装置。
- 請求項1ないし7のいずれか1項において、前記ボイラ給水にスケール分散剤を添加するスケール分散剤添加手段と、該ボイラ給水の硬度を測定する硬度測定手段と、該硬度測定手段で測定された硬度に基づいて、該スケール分散剤添加手段のスケール分散剤添加量を制御する薬注制御手段とを有することを特徴とするボイラ給水用水処理装置。
- 原水を逆浸透膜装置又はNa型陽イオン交換樹脂塔で処理してボイラ給水を製造するボイラ給水用水処理方法であって、
原水の一部を逆浸透膜装置で処理すると共に残部をNa型陽イオン交換樹脂塔で処理し、該逆浸透膜装置の処理水と該Na型陽イオン交換樹脂塔の処理水との混合水をボイラ給水としてボイラに給水することを特徴とするボイラ給水用水処理方法。 - 請求項9において、前記逆浸透膜装置の処理水量と前記Na型陽イオン交換樹脂塔の処理水量の比率が所定の範囲内となるように、該逆浸透膜装置の運転条件を制御して該逆浸透膜装置の処理水量を所定の範囲内とすることを特徴とするボイラ給水用水処理方法。
- 原水を逆浸透膜装置又はNa型陽イオン交換樹脂塔で処理してボイラ給水を製造するボイラ給水用水処理方法であって、
ボイラの必要給水量が該逆浸透膜装置の処理水量よりも少ない場合には、該逆浸透膜装置のみで原水を処理して該逆浸透膜装置の処理水をボイラ給水とし、
ボイラの必要給水量が該逆浸透膜装置の処理水量を超える場合は、原水の一部を該逆浸透膜装置で処理すると共に残部を該Na型陽イオン交換樹脂塔で処理し、該逆浸透膜装置の処理水と該Na型陽イオン交換樹脂塔の処理水との混合水をボイラ給水とすることを特徴とするボイラ給水用水処理方法。 - 請求項9ないし11のいずれか1項において、前記逆浸透膜装置の処理水量が、ボイラの最大要求給水量以下であることを特徴とするボイラ給水用水処理方法。
- 請求項9ないし12のいずれか1項において、前記ボイラ給水に、スケール分散剤として、重合もしくは共重合成分としてアクリル酸、メタクリル酸及びマレイン酸の少なくとも1種を含む重合体もしくは共重合体又は該重合体もしくは共重合体の塩であり、その重量平均分子量が1,000〜200,000であるものを添加することを特徴とするボイラ給水用水処理方法。
- 請求項9ないし13のいずれか1項において、前記ボイラ給水にボイラ用薬品を添加する方法であって、該ボイラ給水の導電率を測定し、測定された導電率に基づいて、該ボイラ用薬品の添加量を制御することを特徴とするボイラ給水用水処理方法。
- 請求項9ないし13のいずれか1項において、前記ボイラ給水にボイラ用薬品を添加する方法であって、前記逆浸透膜装置の処理水量とNa型陽イオン交換樹脂塔の処理水量との比に基づいて、該ボイラ用薬品の添加量を制御することを特徴とするボイラ給水用水処理方法。
- 請求項9ないし15のいずれか1項において、前記ボイラ給水にスケール分散剤を添加する方法であって、該ボイラ給水の硬度を測定し、測定された硬度に基づいて、該スケール分散剤の添加量を制御することを特徴とするボイラ給水用水処理方法。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載のボイラ給水用水処理装置でボイラ給水を製造し、得られたボイラ給水をボイラに供給することを特徴とするボイラの運転方法。
- 請求項17において、ボイラ缶内の水の導電率を測定し、この測定結果に基づいてブロー水量を制御することを特徴とするボイラの運転方法。
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