JP6830072B2 - ボイラの防食方法及びボイラ設備 - Google Patents
ボイラの防食方法及びボイラ設備 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6830072B2 JP6830072B2 JP2018008148A JP2018008148A JP6830072B2 JP 6830072 B2 JP6830072 B2 JP 6830072B2 JP 2018008148 A JP2018008148 A JP 2018008148A JP 2018008148 A JP2018008148 A JP 2018008148A JP 6830072 B2 JP6830072 B2 JP 6830072B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boiler
- water
- concentration
- molar ratio
- phosphate ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 170
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 85
- 229940085991 phosphate ion Drugs 0.000 claims description 49
- 229940123973 Oxygen scavenger Drugs 0.000 claims description 43
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 34
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 32
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 29
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 29
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- -1 methyl ethyl Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N D-araboascorbic acid Natural products OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-DUZGATOHSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001174 Diethylhydroxylamine Polymers 0.000 claims description 4
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 4
- FVCOIAYSJZGECG-UHFFFAOYSA-N diethylhydroxylamine Chemical compound CCN(O)CC FVCOIAYSJZGECG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000010350 erythorbic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004318 erythorbic acid Substances 0.000 claims description 4
- 229940026239 isoascorbic acid Drugs 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 52
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 4
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008234 soft water Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- RJWLLQWLBMJCFD-UHFFFAOYSA-N 4-methylpiperazin-1-amine Chemical compound CN1CCN(N)CC1 RJWLLQWLBMJCFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGTWTBQHORARTF-UHFFFAOYSA-N 6-(3-ethyloctan-3-yloxy)-6-oxohexanoic acid Chemical compound CCCCCC(CC)(CC)OC(=O)CCCCC(O)=O BGTWTBQHORARTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VBTPRWXFCXZKPQ-UHFFFAOYSA-N [O].NN Chemical compound [O].NN VBTPRWXFCXZKPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 1
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000006392 deoxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229940005654 nitrite ion Drugs 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- SBMSLRMNBSMKQC-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-1-amine Chemical compound NN1CCCC1 SBMSLRMNBSMKQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、ボイラの防食方法及びボイラ設備に関する。
ボイラは腐食を防止するために、給水の溶存酸素を除去する脱酸素剤、ｐＨ調整をする清缶剤、運転停止時の腐食を防止する保缶剤などの防食剤が使用されている。特に、発電用ボイラなどの高圧ボイラでは、補給水として金属腐食性の高いイオン交換水や脱塩水が主に使用されるため、リン酸塩を添加してボイラ水のｐＨを調整すると共に、ヒドラジンや亜硫酸塩などの脱酸素剤を用いて鉄の腐食を抑制し、停止時には脱酸素剤を高濃度に保持することで空気の混入などによるボイラ内部の腐食を低減している。
近年の省エネ・節水を意図したブロー量の低減に加え、ヒドラジンの毒性が問題視され、常用圧力が例えば２ＭＰａを超える高圧ボイラにおいては、メチルエチルケトオキシム、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、１−アミノピロリジン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、エリソルビン酸（塩）、及びアスコルビン酸（塩）などに代表される非ヒドラジン系脱酸素剤の使用が増えている。
例えば、特許文献１（特開２０１６−１９１１５２号公報）においては、ジエタノールアミン及び中和性アミンの質量比が０．１：１０〜１０：０．１であり、ジエタノールアミンの給水への添加量を０．１〜１０ｍｇ／Ｌとするボイラの防食方法が提案されている。
特許文献２（特開２０１４−１９４０４８号公報）には、第一級アミノ基を有効成分としたボイラ防食剤及び防食方法が記載されており、特定の化学構造を有するアミン類を、ボイラドラム、脱気器、給水及び復水系統の各種配管からなるボイラの水系水に添加し、特に停止中のボイラの防食を行う方法が提案されている。
しかしながら、特許文献１及び２に記載されるような従来の有機系脱酸素剤は、脱酸素剤分解にともなうボイラ保缶水のｐＨトラブルを多く発生させる要因となっている。特に、ボイラ停止中には高濃度の脱酸素剤を添加するため、再起動時の脱酸素剤の分解によって有機酸や窒素酸化物が生成し、ｐＨが低下して腐食の要因となることも多い。
ｐＨ低下の対策としてはボイラ再起動時に一旦全ブローすることが行われてきたが、起動に時間がかかることやボイラ内に酸素が入り込むことで腐食が生じやすくなるなどの問題がある。ボイラ再起動後にリン酸塩濃度を高くすることや、リン酸塩系清缶剤を使用する場合もあるが、リン酸塩のハイドアウト現象やアルカリ腐食、ｐＨの低下に十分追従することが難しく、しばしばｐＨが管理基準値から外れるなどの問題があった。
復水処理剤である揮発性アミン類を添加してｐＨを調整することもあるが、揮発性物質であるためにボイラ水中の濃度の調整が難しく、結果十分なｐＨ調整が行えない場合があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ボイラ再起動後に生じ得るボイラ水のｐＨ低下を抑制してボイラ水のｐＨを安定的に維持でき、ボイラの腐食を抑制することが可能なボイラの防食方法及びボイラ設備を提供する。
本発明者らは鋭意検討の結果、ボイラ停止時のボイラ水のｐＨ、脱酸素剤濃度及びボイラ再起動時のブロー率と、常用圧力とに基づいて、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨ変動値を予測することが有効であるとの知見を得た。
以上の知見を基礎として完成した本発明は一実施態様において、ボイラの常用圧力、脱酸素剤及びリン酸イオンを含むボイラ水のボイラ停止時のｐＨ、脱酸素剤濃度及びボイラ再起動時のブロー率に基づいて、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨ変動値を予測することと、ｐＨ変動値の予測結果に基づいて、ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整することとを含むボイラの防食方法が提供される。
なお、本実施形態において「ボイラ停止時」とは、ボイラを一定期間停止させるために脱酸素剤及びリン酸イオンを含む保缶剤を含有するボイラ水で満水保缶した時点から実際にボイラを停止させるまでの期間における任意の時間を意味する。「ボイラ再起動時」とは、ボイラの通常運転開始時から脱酸素剤の分解によってｐＨの低下が生じ得る期間内（以下に限定されないが、例えば通常運転から最大２４時間以内程度）における任意の時間を意味する。
本実施形態に係るボイラの防食方法は別の一実施態様において、ボイラ水のｐＨ変動値を予測することが、以下の関係式に基づいて算出することを含む：
ｐＨ変動値＝ボイラ停止時のボイラ水ｐＨ−Ｂ×ｌｏｇ｛（脱酸素剤濃度［ｍｇ／Ｌ］×Ａ）／ブロー率［％］｝ ・・・（１）
（ここで、Ａはボイラの常用圧力［ＭＰａ］、Ｂは脱酸素剤の種類、ボイラ水のリン酸イオン濃度、Ｎａ／ＰＯ4のモル比及びボイラ設備に応じて実測で得られる経験値から求められる補正係数［−］を表す）。
ｐＨ変動値＝ボイラ停止時のボイラ水ｐＨ−Ｂ×ｌｏｇ｛（脱酸素剤濃度［ｍｇ／Ｌ］×Ａ）／ブロー率［％］｝ ・・・（１）
（ここで、Ａはボイラの常用圧力［ＭＰａ］、Ｂは脱酸素剤の種類、ボイラ水のリン酸イオン濃度、Ｎａ／ＰＯ4のモル比及びボイラ設備に応じて実測で得られる経験値から求められる補正係数［−］を表す）。
本実施形態に係るボイラの防食方法は更に別の一実施態様において、メチルエチルケトオキシム、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、エリソルビン酸（塩）及びアスコルビン酸（塩）の中から選ばれる少なくとも１種以上の化合物を含む脱酸素剤とＮａ／ＰＯ4のモル比が２．８〜３．０となるリン酸塩とを、質量比が１：１〜１００：１となるようにボイラ水に添加することを含む。
本実施形態に係るボイラの防食方法は更に別の一実施態様において、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨが９．４〜１０．５の範囲内となるように、ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整することを含む。
本実施形態に係るボイラの防食方法は更に別の一実施態様において、ボイラ停止後、ボイラ再起動前に、ボイラからのブロー水のｐＨ、脱酸素剤濃度、電気伝導度、シリカ濃度、カルボン酸濃度、硝酸濃度、亜硝酸濃度の中から選ばれる少なくとも１種以上を測定することと、測定結果に基づいて、ボイラ再起動前のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整することとを更に含む。
本実施形態に係るボイラ設備は別の一側面において、ボイラと、ボイラにボイラ水を供給するボイラ水供給手段と、ボイラに脱酸素剤及びリン酸イオンを含む保缶剤を供給する保缶剤供給手段と、ボイラ水のｐＨを測定する測定手段と、ボイラの常用圧力、脱酸素剤及びリン酸イオンを含むボイラ水のボイラ停止時のｐＨ、脱酸素剤濃度及びボイラ再起動時のブロー率に基づいて、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨ変動値を予測し、ｐＨ変動値の予測結果に基づいて、ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整するように保缶剤供給手段を制御する制御手段とを備えるボイラ設備が提供される。
本発明によれば、ボイラ再起動後に生じ得るボイラ水のｐＨ低下を抑制してボイラ水のｐＨを安定的に維持でき、ボイラの腐食を抑制することが可能なボイラの防食方法及びボイラ設備が提供できる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであってこの発明の技術的思想は構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係るボイラ設備は、ボイラ１と、ボイラ１にボイラ水を供給するためのボイラ水供給手段２と、ボイラ１に脱酸素剤及びリン酸イオンを含む保缶剤を供給するための保缶剤供給手段３と、制御手段４とを備える。
ボイラ設備は更にボイラ１から生じた蒸気で熱交換を行う熱交換器５と、熱交換器５からの蒸気復水を一時的に貯蔵する復水タンク６と、復水タンク６内の蒸気復水を給水タンク２２へ返送可能なポンプ７と、ボイラ１に接続された煙突１２とを更に備えることができる。
ボイラ１の種類は特に限定されないが、例えば常用圧力が２ＭＰａ以上、より具体的には常用圧力が２〜１０ＭＰａ、典型的には２〜５ＭＰａとなるような、溶存酸素等による腐食の発生及びその影響が大きくなるボイラに対してより好適に利用することができる。ボイラ１には、ボイラ１内の液体を排出するための排出部１３、ボイラ１内に収容されるボイラ水又はボイラ１から排出されるブロー水の性状、例えば、ｐＨ、脱酸素剤濃度、電気伝導率、シリカ濃度、カルボン酸濃度、硝酸濃度、亜硝酸濃度の中から選ばれる少なくとも１種以上を測定するための測定手段１４を備えることができる。測定手段１４としては、ｐＨ計、電気伝導率（ＥＣ）計、滴定法、吸光光度計、イオンクロマトグラフ等の公知の測定手段を用いることができる。
ボイラ水供給手段２としては、例えば、原水を導入する軟水・純水装置２１と、軟水・純水装置２１の処理水を貯留する給水タンク２２と、給水タンク２２内に貯留された処理水をボイラへ供給するためのポンプ２３と、ポンプ２３で引き抜かれた処理水を脱気処理してボイラへ供給する脱気器２４とを備えることができる。ボイラ水として用いられる原水は、ボイラ１を腐食や故障なく運転可能な水であればどのような水でもよい。
保缶剤供給手段３としては、例えば、脱酸素剤及びリン酸イオン（リン酸塩）を含むボイラ保缶剤を貯留する薬注タンク３１と、薬注タンク３１内のボイラ保缶剤を、ボイラ１又は給水タンク２２へ供給可能なポンプ３２とを備えることができる。保缶剤供給手段３は、ボイラ１へ保缶剤が供給できる構成であれば具体的構成は限定されない。例えば、ボイラ設備に図１に示すような薬注タンク３１が無い場合には、給水タンク２２又はボイラ１に直接保缶剤を供給するような態様であっても構わない。
ボイラ保缶剤としては、メチルエチルケトオキシム、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、エリソルビン酸（塩）及びアスコルビン酸（塩）の中から選ばれる少なくとも１種以上の化合物を含む脱酸素剤とリン酸塩系清缶剤とを用いることが好ましい。特に、本実施形態では、脱酸素剤としてアジピン酸ジ−エチルヘキシル（ＤＥＨＡ）を用いることにより、発がん性のリスクを抑制しながら、脱酸素反応速度をより速くすることができる。また、リン酸塩系清缶剤を含有することで、ボイラ保缶時のｐＨ低下を抑制することができるため、ボイラ１の腐食をより適切に防止することができる。
リン酸塩系清缶剤としては、Ｎａ／ＰＯ4のモル比が２．６以上となるリン酸塩系清缶剤をボイラ保缶剤として用いることが好ましい。Ｎａ／ＰＯ4のモル比が２．６未満では、保缶後、再起動時のボイラ水のｐＨを、全ブロー等をすることなくＪＩＳ Ｂ８２２３で規定される基準値内に保持することが困難になる場合がある。
Ｎａ／ＰＯ4のモル比を高くすることで、リン酸イオン濃度が同程度でもｐＨをより高くすることができるが、このモル比が高いほど、ハイドアウトによるアルカリ腐食が生じやすくなる。そのため、Ｎａ／ＰＯ4のモル比は３．２以下であることが好ましい。よって、Ｎａ／ＰＯ4のモル比は、２．６〜３．２、より好ましくは２．８〜３．０とする。
リン酸塩は不揮発性であり、高濃度になるボイラ１内で濃縮されて析出する可能性があるため、極力低濃度で用いることが好ましい。このため、脱酸素剤とリン酸塩系清缶剤との質量比が１：１〜１００：１、更には２０：１〜１００：１の範囲内となるようにボイラ水に添加することが好ましい。
制御手段４は、ボイラ１内のボイラ水を、保缶時及び保缶後のボイラ再起動処理時のｐＨ低下を抑制するために、リン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を最適な添加量に制御するための手段である。
例えば、制御手段４は、ボイラ１の常用圧力［ＭＰａ］、ボイラ１停止時のボイラ１内のボイラ水のｐＨ［―］、ボイラ１停止時のボイラ１内の脱酸素剤濃度［ｍｇ／Ｌ］及びボイラ再起動時のブロー率［％］に基づいて、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨ変動値を予測し、ｐＨ変動値の予測結果に基づいて、ボイラ１停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整するように保缶剤供給手段３を制御する。
具体的には、制御手段４は、まず、以下の関係式（１）に基づいて、ｐＨ変動値を算出することができる。
ｐＨ変動値＝ボイラ停止時のボイラ水ｐＨ−Ｂ×ｌｏｇ｛（脱酸素剤濃度［ｍｇ／Ｌ］×Ａ）／ブロー率［％］｝ ・・・（１）
（ここで、Ａはボイラの常用圧力［ＭＰａ］、Ｂは脱酸素剤の種類、ボイラ水のリン酸イオン濃度、Ｎａ／ＰＯ4のモル比及びボイラ設備に応じて実測で得られる経験値から求められる補正係数［−］を表す）
ｐＨ変動値＝ボイラ停止時のボイラ水ｐＨ−Ｂ×ｌｏｇ｛（脱酸素剤濃度［ｍｇ／Ｌ］×Ａ）／ブロー率［％］｝ ・・・（１）
（ここで、Ａはボイラの常用圧力［ＭＰａ］、Ｂは脱酸素剤の種類、ボイラ水のリン酸イオン濃度、Ｎａ／ＰＯ4のモル比及びボイラ設備に応じて実測で得られる経験値から求められる補正係数［−］を表す）
制御手段４は更に、ｐＨ変動値の予測結果に基づいて、ボイラ１停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を決定する。例えば、制御手段４は、ボイラ１停止前のリン酸イオンの添加に基づくｐＨ変動の分析結果から導き出された例えば図２に示すようなリン酸イオン濃度、Ｎａ／ＰＯ4のモル比及びボイラ水の理論値ｐＨの関係を用いて、この理論値ｐＨとｐＨ変動値とを比較し、各Ｎａ／ＰＯ4のモル比において、最適なｐＨを維持するために必要なリン酸塩の必要添加量を算出する。なお、このボイラ１停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比の決定方法は上述の方法に制限されるものではなく、実機での経験値等から適宜算出することができる。
制御手段４は、ボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比の算出結果に基づいて、例えば、保缶剤供給手段３が備える薬注タンク３１内で保缶剤を調整するように制御し、調整後の保缶剤をボイラ１内のボイラ水に添加する。ボイラ１は保缶剤の添加後、所定の期間運転を停止する。
本発明の実施の形態に係るボイラ設備によれば、制御手段４が、ボイラ停止後、ボイラ再起動時のボイラ水ｐＨの低下をあらかじめ予測し、その予測結果に基づいて、ボイラ停止前にボイラ水を適切なリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比に制御しておく。これにより、ボイラ再起動後においてもボイラ水のｐＨを好適な範囲内に安定的に維持させることができ、ボイラ１の腐食を抑制することが可能となる。
また、制御手段４がｐＨ変動値の予測結果に基づいて、ボイラ１の保缶時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を決定することにより、保缶剤に使用される薬剤の注入量を最適化できるため、薬剤投入量を節約でき、より経済的なボイラ設備の運転が可能となる。
一方で、ボイラ１の停止期間中において、室温以上の加温等によって、ボイラ水中の脱酸素剤の分解が予想以上に進行し、それに伴って生じる副生成物の影響により、ボイラ再起動時のｐＨ変動値の予測結果をはるかに超えてｐＨが変動する場合がある。
よって、制御手段４は、ボイラ停止後、ボイラ再起動前に、ボイラ１からのブロー水のｐＨ、脱酸素剤濃度、電気伝導率、シリカ濃度、カルボン酸濃度、硝酸濃度、亜硝酸濃度の中から選ばれる少なくとも１種以上を測定手段１４を通じて測定し、その測定結果に基づいて、ボイラ再起動前のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を更に調整するように制御することがより好ましい。
例えば、カルボン酸濃度、硝酸濃度、亜硝酸濃度は、主に脱酸素剤やその分解生成物によって変化が生じやすいため、これらの分析値からｐＨ低下の度合いや緩衝性を推定することで、ボイラ再起動時によりｐＨ低下の生じにくい状態を作り出すことができる。例えば、カルボン酸は、ボイラ保缶から立上げの際の脱酸素剤（ＤＥＨＡ）由来で発生する成分でありｐＨ低下の要因となることがある。カルボン酸濃度を測定することで、ｐＨ低下の要因が薬剤由来かその他から由来するものであるかを詳しく判別することができる点で有利である。ｐＨ、電気伝導率は、カルボン酸イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオンの発生を推測することが可能である。
次に、本発明の実施の形態に係るボイラ防食方法について、図３のフロー図を参照しながら説明する。ステップＳ１において、ボイラ１の構成及び保缶期間に応じた脱酸素剤濃度を操作者が決定し、薬注タンク３１において、保缶剤としての脱酸素剤及びリン酸塩系清缶剤の調整を行い、調整後の保缶剤をポンプ３２、又はポンプ２３を介してボイラ１へ供給する。薬注タンク３１が存在しないボイラ設備の場合は、給水タンク２２で保缶剤の調整を行うか、或いはボイラ１に直接、保缶剤としての脱酸素剤及びリン酸塩系清缶剤を添加してもよい。
ステップＳ２において、制御手段４がボイラ１の停止後、再起動時におけるボイラ水のｐＨ変動値を、上述の関係式（１）に基づいて予測する。なお、関係式（１）の補正係数については、脱酸素剤の種類、ボイラ水のリン酸イオン濃度、Ｎａ／ＰＯ4のモル比及びボイラ設備に応じて実測で得られる経験値からシミュレーションを予め行って算出しておく。
ステップＳ３において、制御手段４が算出したｐＨ変動値の予測結果に基づいて、ボイラ１停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整する。例えば、制御手段４は、ボイラ１の常用圧力に応じて、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨがＪＩＳ Ｂ８２２３（２０１５）の産業用水管ボイラのボイラ水の水質の管理項目及び管理値で規定されるボイラ水基準値の所定の範囲内となるように、ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整する。例えば、ボイラ１の常用圧力が２〜５ＭＰａの場合は、制御手段４は、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨが９．４〜１０．５の範囲内となるように、ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整する。
例えば、ステップＳ３において、制御手段４が算出したｐＨ変動値の予測結果が、ボイラ再起動時のボイラ水基準値を下回る場合は、図２に示すようなリン酸イオン濃度とＮａ／ＰＯ4のモル比によるｐＨ理論値の関係図から、ボイラ再起動時においてｐＨが上がりやすくなるように、ボイラ水の最適なリン酸イオン濃度とＮａ／ＰＯ4のモル比を再決定することができる。
ステップＳ３において、制御手段４が算出したｐＨ変動値の予測結果が、ボイラ再起動時のボイラ水基準値内である場合には、ボイラ水の最適なリン酸イオン濃度とＮａ／ＰＯ4のモル比を再決定しなくてもよく、この場合はステップＳ４〜Ｓ５の各工程を省略することができる。
次に、ステップＳ４において、ステップＳ３において再決定されたボイラ水の最適なリン酸イオン濃度とＮａ／ＰＯ4のモル比に応じて、再度、薬注タンク３１において、保缶剤としての脱酸素剤及びリン酸塩系清缶剤の調整を行い、ステップＳ５において、調整後の保缶剤をポンプ３２、又はポンプ２３を介してボイラ１へ供給する。その後、ステップＳ６において、ボイラ１内を保缶剤を含むボイラ水で満水保缶し、ボイラ１の運転を停止する。
ボイラ１の再起動を行う場合は、ステップＳ７において、ボイラ水の一部をブローすることによりボイラ１内のボイラ水を運転水位レベルまで下げる。次に、ステップＳ８において、ボイラ１のブローで得られたブロー水の分析及びサンプリングを行う。なお、ブロー水の分析及びサンプリングは、ＪＩＳ Ｂ８２２４（２００５）で規定される「ボイラの給水及びボイラ水−試験方法」又はＪＩＳ Ｋ０１０１「工業用水試験方法」に準じて測定することができる。
ボイラ１の再起動を行う場合、保缶時における予想できない室温以上の加温等によって、ボイラ水中の脱酸素剤の熱分解が生じている場合がある。そこで、ステップＳ８において、測定手段１４が、ボイラ停止後、ボイラ再起動前に、ボイラ１からのブロー水のｐＨ、脱酸素剤濃度、電気伝導度、シリカ濃度、カルボン酸濃度、硝酸濃度、亜硝酸濃度の中から選ばれる少なくとも１種以上を測定する。
制御手段４は、測定手段１４の測定結果に基づいて、ボイラ再起動前のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整する必要があるかを、予め設定された所定の基準値と比較すること等により判定し、必要に応じて、ボイラ再起動前のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を再調整する。これにより、保缶中に何らかのトラブルがあった場合においても、ボイラ再起動後においてボイラ水のｐＨを安定的に維持し、ボイラの腐食を抑制することが可能となる。
その後、ステップＳ９において、ボイラ１の再起動を開始する。更にステップＳ１０において、ブロー水のｐＨ、脱酸素剤濃度、電気伝導度、リン酸イオン濃度、ナトリウムイオン濃度などを測定し、ｐＨが基準範囲以内であれば、ボイラ運転を継続する。
本発明の実施の形態に係るボイラ防食方法によれば、ボイラ停止時に、予め、ボイラ再起動時におけるｐＨ変動を予測し、予測結果に応じてリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整する工程を備えることにより、ボイラ再起動後に、全部ブローを実施することなく、ボイラ水のｐＨを安定的に維持しながらボイラの腐食を抑制することが可能となる。
なお、上述のボイラ防食方法においては、制御手段４によりｐＨ予測値の予測及びリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整する例を示しているが、単なる例示にすぎず、操作者が手動計算により、ｐＨ予測値及び最適なリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比の算出を行う態様も本実施例に包含され得ることは勿論である。
なお、保缶剤供給のタイミングとしては、脱酸素剤は水温が６０℃以下になると脱酸素速度が極端に低下して溶存酸素が残留する恐れがあるために、ボイラ水温度が６０℃以下になる前に脱酸素剤の添加を終了させておくことが好ましい。
このように、本実施形態は本開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によって表されるものであり、実施段階においては、その要旨を逸脱しない範囲において変形し具体化し得るものである。
以下に本発明の実施例を示すが、これらの実施例は本実施形態及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
−保缶剤の調整−
脱酸素剤を所定の濃度になるように調整し、常温で１時間撹拌した。その後、ｐＨ低下を防ぐために必要量のリン酸塩系清缶剤を更に添加し、最終的に純水を加えて１００重量部に調整した。
脱酸素剤を所定の濃度になるように調整し、常温で１時間撹拌した。その後、ｐＨ低下を防ぐために必要量のリン酸塩系清缶剤を更に添加し、最終的に純水を加えて１００重量部に調整した。
（試験１）
自然循環式水管ボイラ、蒸発量２０ｔ／ｈ、常用圧力４ＭＰａ、ブロー率１％（起動後２４時間は２％）、復水回収率８０％、純水（イオン変換水）給水、加熱脱気器〔出口脱気能力（ＤＯ値）０．０３〜０．０５ｍｇ／Ｌ〕のボイラ設備に対し、脱酸素剤（ＤＥＨＡ）４００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩系清缶剤（Ｎａ／ＰＯ4のモル比＝２．６〜３．２）を表１に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、７日間満水保缶後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、１時間及び１２時間後のｐＨを測定した。ボイラ起動後、２４時間まではブロー率２％を保持し、脱酸素剤は、定常運転時の０．２ｍｇ／Ｌを連続注入し、リン酸塩系清缶剤は所定のモル比及び濃度を維持するように注入した。関係式（１）を用いて、ボイラ停止時（停止直前）のボイラ水のｐＨ、脱酸素濃度と、再起動後の運転条件とに基づいて、再起動後１２時間後のｐＨ変動値を算出した。結果を表１に示す。
自然循環式水管ボイラ、蒸発量２０ｔ／ｈ、常用圧力４ＭＰａ、ブロー率１％（起動後２４時間は２％）、復水回収率８０％、純水（イオン変換水）給水、加熱脱気器〔出口脱気能力（ＤＯ値）０．０３〜０．０５ｍｇ／Ｌ〕のボイラ設備に対し、脱酸素剤（ＤＥＨＡ）４００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩系清缶剤（Ｎａ／ＰＯ4のモル比＝２．６〜３．２）を表１に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、７日間満水保缶後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、１時間及び１２時間後のｐＨを測定した。ボイラ起動後、２４時間まではブロー率２％を保持し、脱酸素剤は、定常運転時の０．２ｍｇ／Ｌを連続注入し、リン酸塩系清缶剤は所定のモル比及び濃度を維持するように注入した。関係式（１）を用いて、ボイラ停止時（停止直前）のボイラ水のｐＨ、脱酸素濃度と、再起動後の運転条件とに基づいて、再起動後１２時間後のｐＨ変動値を算出した。結果を表１に示す。
試験１の設備に適用されるボイラ水の水質基準としては、ＪＩＳ Ｂ８２２３の産業用水管ボイラ（３〜５ＭＰａ）の基準に準じてｐＨ９．４〜１０．５、リン酸イオン濃度５〜１５ｍｇ／Ｌとした。Ｎｏ．２〜Ｎｏ．１１では、ｐＨ変動値と再起動１２時間後のｐＨ実測値は近似しており、ｐＨの変動が十分予測可能であることがわかった。
Ｎｏ．１はリン酸塩系清缶剤を添加していなかったため、再起動１２時間後のｐＨが、基準値を大きく下回った。このｐＨの低下は、ボイラ停止時に脱酸素剤由来のカルボン酸が発生したことによるものと考えられる。
Ｎｏ．２〜４は、ボイラ再起動１時間後のｐＨは基準値を満足していたが、ボイラ再起動１２時間後にはボイラ水基準値よりもｐＨが低下した。Ｎｏ．２〜４については、本実施形態に係る関係式（１）に基づくｐＨ予測値に基づいて、ボイラ停止前にリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比をより適切な範囲になるよう、ボイラ停止前にリン酸イオン濃度の再調整を行うことで、ボイラ再起動時のｐＨの低下を抑制できたものと考えられる。
（試験２）
試験１と同じ仕様のボイラ設備に、脱酸素剤（ＭＥＫＯ）１００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩（Ｎａ／ＰＯ４のモル比＝２．６〜３．２）を表２に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、７日間満水保缶後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、１時間及び１２時間後のｐＨを測定した。ボイラ起動後、２４時間まではブロー率２％を保持し、脱酸素剤は、ボイラの定常運転時の０．２ｍｇ／Ｌを連続注入、リン酸塩は所定のモル比及び濃度を維持するように注入した。関係式（１）を用いて、再起動後１２時間後のｐＨ変動値を算出した。結果を表２に示す。なお、試験２では、脱酸素剤は水温が６０℃以下になると脱酸素速度が極端に低下して溶存酸素が残留する恐れがあることから、ボイラ水温度が６０℃以下になる前に脱酸素剤及びリン酸塩の調整を完了させた。
試験１と同じ仕様のボイラ設備に、脱酸素剤（ＭＥＫＯ）１００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩（Ｎａ／ＰＯ４のモル比＝２．６〜３．２）を表２に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、７日間満水保缶後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、１時間及び１２時間後のｐＨを測定した。ボイラ起動後、２４時間まではブロー率２％を保持し、脱酸素剤は、ボイラの定常運転時の０．２ｍｇ／Ｌを連続注入、リン酸塩は所定のモル比及び濃度を維持するように注入した。関係式（１）を用いて、再起動後１２時間後のｐＨ変動値を算出した。結果を表２に示す。なお、試験２では、脱酸素剤は水温が６０℃以下になると脱酸素速度が極端に低下して溶存酸素が残留する恐れがあることから、ボイラ水温度が６０℃以下になる前に脱酸素剤及びリン酸塩の調整を完了させた。
試験２の設備に適用されるボイラ水の水質基準も試験１と同様である。試験２では、Ｎｏ．１３〜Ｎｏ．２３のいずれもｐＨ変動値の予測結果と再起動１２時間後のｐＨ実測値が近似しており、ｐＨの変動が十分予測可能であることが分かる。そのうちＮａ/ＰＯ4のモル比が２．８以上のＮｏ．１７〜２３では再起動１時間後、１２時間後のｐＨ値も共にボイラ水基準値を満たしていた。
Ｎｏ．１３はリン酸塩を添加していなかったため、再起動１２時間後のｐＨがボイラ水質基準値を大きく下回った。Ｎｏ．１４〜１６は、ボイラ再起動１時間後のｐＨは基準値を満足していたが、ボイラ再起動１２時間後にはボイラ水基準値よりもｐＨが低下した。Ｎｏ．１４〜１６については、本実施形態に係る関係式（１）に基づくｐＨ変動値に基づいて、ボイラ停止前にリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比をより適切な範囲になるよう、ボイラ停止前にリン酸塩を添加することで、ボイラ再起動時のｐＨの低下を抑制できたものと考えられる。
（試験３）
自然循環式水管ボイラ、蒸発量１５ｔ／ｈ、常用圧力５ＭＰa、ブロー率１％(起動後２４時間は２％）、復水回収率８０％、純水（イオン変換水）給水、加熱脱気器〔出口脱気能力（ＤＯ値）０．００７ｍｇ／Ｌ〕のボイラ設備に脱酸素剤（エリソルビン酸ナトリウム）３００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩（Ｎａ／ＰＯ4のモル比＝２．６〜３．２）を表３に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、７日間満水保缶した後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、１時間及び１２時間後のｐＨを測定した。ボイラ起動後２４時間まではブロー率２％を保持し、脱酸素剤は定常運転時の０．５ｍｇ／Ｌを連続注入、リン酸塩は所定のモル比及び濃度を維持するように注入した。結果を表３に示す。
自然循環式水管ボイラ、蒸発量１５ｔ／ｈ、常用圧力５ＭＰa、ブロー率１％(起動後２４時間は２％）、復水回収率８０％、純水（イオン変換水）給水、加熱脱気器〔出口脱気能力（ＤＯ値）０．００７ｍｇ／Ｌ〕のボイラ設備に脱酸素剤（エリソルビン酸ナトリウム）３００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩（Ｎａ／ＰＯ4のモル比＝２．６〜３．２）を表３に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、７日間満水保缶した後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、１時間及び１２時間後のｐＨを測定した。ボイラ起動後２４時間まではブロー率２％を保持し、脱酸素剤は定常運転時の０．５ｍｇ／Ｌを連続注入、リン酸塩は所定のモル比及び濃度を維持するように注入した。結果を表３に示す。
試験３の設備に適用されるボイラ水の水質基準も試験１及び２と同様とした。Ｎｏ．２５〜Ｎｏ．３４では、ｐＨ予想値と再起動１２時間後のｐＨ実測値が近似しており、ｐＨの変動が十分予測可能であった。そのうちＮａ/ＰＯ4のモル比が２．８以上のＮｏ．２８〜３４では再起動１時間後、１２時間後のｐＨ値も共にボイラ水基準値を満たしていた。
Ｎｏ．２４はリン酸塩を添加していなかったため、再起動１２時間後のｐＨがボイラ水質基準値を大きく下回った。Ｎｏ．２５〜２７は、ボイラ再起動１時間後のｐＨは基準値を満足していたが、ボイラ再起動１２時間後にはボイラ水基準値よりもｐＨが低下した。Ｎｏ．２５〜２７については、本実施形態に係る関係式（１）に基づくｐＨ変動値に基づいて、ボイラ停止前にリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比をより適切な範囲になるよう、ボイラ停止前にリン酸塩を添加することで、ボイラ再起動時のｐＨの低下を抑制できたものと考えられる。
（試験４）
自然循環式水管ボイラ、蒸発量６０ｔ／ｈ、常用圧力８ＭＰａ、ブロー率１％（起動後２４時間は２％）、復水回収率８０％、純水（イオン変換水）給水、加熱脱気器〔出口脱気能力（ＤＯ値）０．００７ｍｇ／Ｌ〕のボイラ設備に脱酸素剤（ＤＥＨＡ）４００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩（Ｎａ／ＰＯ4のモル比＝２．６〜３．２）を表４に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、アルカリ腐食が無いかを目視により検討した。７日間満水保缶した後、全ブローすることなく起動して、１２時間後のアルカリ腐食の有無を評価した。結果を表４に示す。表４より、Ｎａ／ＰＯ4モル比＝３．０まではアルカリ腐食は見られなかったが、Ｎａ／ＰＯ4モル比＝３．２では、リン酸塩によるアルカリ腐食が見られた。
自然循環式水管ボイラ、蒸発量６０ｔ／ｈ、常用圧力８ＭＰａ、ブロー率１％（起動後２４時間は２％）、復水回収率８０％、純水（イオン変換水）給水、加熱脱気器〔出口脱気能力（ＤＯ値）０．００７ｍｇ／Ｌ〕のボイラ設備に脱酸素剤（ＤＥＨＡ）４００ｍｇ／Ｌ及びリン酸塩（Ｎａ／ＰＯ4のモル比＝２．６〜３．２）を表４に示すように１０及び１５ｍｇ／Ｌとなるように添加し、アルカリ腐食が無いかを目視により検討した。７日間満水保缶した後、全ブローすることなく起動して、１２時間後のアルカリ腐食の有無を評価した。結果を表４に示す。表４より、Ｎａ／ＰＯ4モル比＝３．０まではアルカリ腐食は見られなかったが、Ｎａ／ＰＯ4モル比＝３．２では、リン酸塩によるアルカリ腐食が見られた。
（試験５）
試験４と同様の同じ仕様のボイラ設備において、予め予測したｐＨ変動値に基づいて、ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を最適な範囲に調整する処理を行った後、７日間満水保缶した後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、再起動１２時間後のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を測定した。結果を表５に示す。
試験４と同様の同じ仕様のボイラ設備において、予め予測したｐＨ変動値に基づいて、ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を最適な範囲に調整する処理を行った後、７日間満水保缶した後、全ブローすることなく、ボイラ内のボイラ水の一部をブローして水位を下げて、ボイラの再起動を行い、再起動１２時間後のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を測定した。結果を表５に示す。
表５に示すように、Ｎａ／ＰＯ4モル比＝２．６〜３．０範囲内での脱酸素剤処理では、ＪＩＳ基準である１５ｍｇ／Ｌを超えても腐食の影響がなく、リン酸塩の結晶が析出しないことが確認できた。Ｎａ／ＰＯ4モル比が３．０を超える場合は、アルカリ腐食が発生した。
１…ボイラ
２…ボイラ水供給手段
３…保缶剤供給手段
４…制御手段
５…熱交換器
６…復水タンク
７、２３、３２…ポンプ
１２…煙突
１３…排出部
１４…測定手段
２１…軟水・純水装置
２２…給水タンク
２４…脱気器
３１…薬注タンク
２…ボイラ水供給手段
３…保缶剤供給手段
４…制御手段
５…熱交換器
６…復水タンク
７、２３、３２…ポンプ
１２…煙突
１３…排出部
１４…測定手段
２１…軟水・純水装置
２２…給水タンク
２４…脱気器
３１…薬注タンク
Claims (6)
- ボイラの常用圧力、脱酸素剤及びリン酸イオンを含むボイラ水のボイラ停止時のｐＨ、脱酸素剤濃度及びボイラ再起動時のブロー率に基づいて、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨ変動値を予測することと、
前記ｐＨ変動値の予測結果に基づいて、前記ボイラ停止時の前記ボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整することと
を含むことを特徴とするボイラの防食方法。 - 前記ボイラ水のｐＨ変動値を予測することが、以下の関係式：
ｐＨ変動値＝ボイラ停止時のボイラ水ｐＨ−Ｂ×ｌｏｇ｛（脱酸素剤濃度［ｍｇ／Ｌ］×Ａ）／ブロー率［％］｝ ・・・（１）
（ここで、Ａはボイラの常用圧力［ＭＰａ］、Ｂは脱酸素剤の種類、ボイラ水のリン酸イオン濃度、Ｎａ／ＰＯ4のモル比及びボイラ設備に応じて実測で得られる経験値から求められる補正係数［−］を表す）
に基づいて算出することを含む請求項１に記載のボイラの防食方法。 - メチルエチルケトオキシム、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシルアミン、エリソルビン酸（塩）及びアスコルビン酸（塩）の中から選ばれる少なくとも１種以上の化合物を含む脱酸素剤とＮａ／ＰＯ4のモル比が２．８〜３．０となるリン酸塩とを、質量比が１：１〜１００：１となるように前記ボイラ水に添加することを含む請求項１又は２に記載のボイラの防食方法。
- ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨが９．４〜１０．５の範囲内となるように、前記ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整することを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のボイラの防食方法。
- ボイラ停止後、ボイラ再起動前に、前記ボイラからのブロー水のｐＨ、脱酸素剤濃度、電気伝導度、シリカ濃度、カルボン酸濃度、硝酸濃度、亜硝酸濃度の中から選ばれる少なくとも１種以上を測定することと、
前記測定結果に基づいて、ボイラ再起動前の前記ボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整することと
を更に含む請求項１〜４のいずれか１項に記載のボイラの防食方法。 - ボイラと、
前記ボイラにボイラ水を供給するボイラ水供給手段と、
前記ボイラに脱酸素剤及びリン酸イオンを含む保缶剤を供給する保缶剤供給手段と、
前記ボイラ水のｐＨを測定する測定手段と、
前記ボイラの常用圧力、脱酸素剤及びリン酸イオンを含むボイラ水のボイラ停止時のｐＨ、脱酸素剤濃度及びボイラ再起動時のブロー率に基づいて、ボイラ再起動時のボイラ水のｐＨ変動値を予測し、前記ｐＨ変動値の予測結果に基づいて、前記ボイラ停止時のボイラ水のリン酸イオン濃度及びＮａ／ＰＯ4のモル比を調整するように前記保缶剤供給手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とするボイラ設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018008148A JP6830072B2 (ja) | 2018-01-22 | 2018-01-22 | ボイラの防食方法及びボイラ設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018008148A JP6830072B2 (ja) | 2018-01-22 | 2018-01-22 | ボイラの防食方法及びボイラ設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019128053A JP2019128053A (ja) | 2019-08-01 |
| JP6830072B2 true JP6830072B2 (ja) | 2021-02-17 |
Family
ID=67472052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018008148A Active JP6830072B2 (ja) | 2018-01-22 | 2018-01-22 | ボイラの防食方法及びボイラ設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6830072B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110407306A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-05 | 深圳市广前电力有限公司 | 燃气-蒸汽联合循环电厂锅炉水加药控制方法 |
| JP7387488B2 (ja) | 2020-02-21 | 2023-11-28 | 三菱重工業株式会社 | 化学洗浄システム及び発電プラント、並びに化学洗浄方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003240205A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-08-27 | Babcock Hitachi Kk | 蒸発器管又は過熱器管の腐食防止方法並びに装置 |
| JP5960077B2 (ja) * | 2013-02-20 | 2016-08-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ボイラ運転方法およびボイラ |
| CN104512970A (zh) * | 2013-09-26 | 2015-04-15 | 王珂 | 一种除氧阻垢剂 |
-
2018
- 2018-01-22 JP JP2018008148A patent/JP6830072B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019128053A (ja) | 2019-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI515340B (zh) | 鍋爐的抗蝕方法 | |
| JP6830072B2 (ja) | ボイラの防食方法及びボイラ設備 | |
| JP5800044B2 (ja) | 蒸気発生設備のスケール除去方法及びスケール除去剤 | |
| JP5439835B2 (ja) | 蒸気発生プラントの水処理方法 | |
| TWI516639B (zh) | 鍋爐用抗蝕劑 | |
| TW201542879A (zh) | 密閉冷卻水系中腐蝕抑制方法及密閉冷卻水系用腐蝕抑制劑以及腐蝕抑制系統 | |
| JP6256538B2 (ja) | ボイラ用脱酸素剤、及びボイラ水系の脱酸素方法 | |
| JP5970884B2 (ja) | 防食方法 | |
| JP3855961B2 (ja) | 脱酸素剤及び脱酸素処理方法 | |
| JP4710561B2 (ja) | 休止中のボイラの防食方法 | |
| JP5691134B2 (ja) | 休止中のボイラの処理方法 | |
| JP2007263385A (ja) | ボイラ給水処理装置、ボイラ装置及びボイラ給水処理装置の運転方法 | |
| JP5879699B2 (ja) | ボイラ給水系の防食方法 | |
| JP2003004203A (ja) | 軟水仕様蒸気ボイラ装置の運転方法 | |
| JP2013068341A (ja) | ボイラにおけるエコノマイザの防食方法 | |
| JP2006274337A (ja) | ボイラ水系処理剤、及び、ボイラ水系処理方法 | |
| JP2013067830A (ja) | ボイラにおけるエコノマイザの腐食抑制方法 | |
| JP5849409B2 (ja) | ボイラ水処理剤及びボイラの水処理方法 | |
| US20220223307A1 (en) | Pressurized water nuclear power plant and operation method of pressurized water nuclear power plant | |
| JP2003230890A (ja) | 水系プラントの溶存酸素除去方法 | |
| JPS5924188B2 (ja) | 金属の腐食抑制組成物 | |
| RU2475872C2 (ru) | Способ эксплуатации парогенератора типа "натрий-вода" атомной электростанции | |
| US20210340678A1 (en) | Compounds releasing heterocyclic aliphatic amines in aqueous heat transfer systems by partial decomposition | |
| JP2002146564A (ja) | ボイラ用腐食抑制剤と抑制方法 | |
| JP2014194048A (ja) | ボイラ防食剤及びボイラ防食方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200305 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201225 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210125 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6830072 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |