JPH02280890A - 火力発電プラントの水処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、火力発電プラントの水処理方法、殊に自然循
環ボイラ、強制循環ボイラ、コンバインドサーキュレー
ションボイラ、超臨界圧変圧ボイラなどの給水水質を調
節する方法に関する。

従来の技術 従来の火力発電プラントの水処理方法について、第３図
を参照して説明する。

第３図は火力発電プラントのフローシートの一例を示し
、１は復水器、２は低圧ヒータ、３は脱気器、４は給水
ポンプ、５は給水流量計、６は高圧ヒータ、７はエコノ
マイザ、８は火炉、９はタービン、１０はアンモニア注
入装置、１１はヒドラジン注入装置、１２はアンモニア
注入装置１０の薬注ポンプ注入量を制御するための電気
伝導度計、１３はヒドラジン注入装置１１の薬注ポンプ
注入量を制御するためのヒドラジン分析計である。

上記の構成において、まず、循環系統の循環水−蒸気の
挙動を説明する。

復水器ｌに導入されたタービン９からの蒸気は凝縮され
て復水となり、この復水がそれから低圧ヒータ２で予熱
された後、脱気器３にて脱気され、更に高圧ヒータ６及
びエコノマイザ７で予熱された後、ボイラの給水として
火炉８に入って加熱されて蒸気となる。この蒸気は、そ
れから、タービン９に導入されてタービン９を駆動し、
図示してない発電機を駆動する。そして、タービン９を
出た蒸気は復水器１に入って凝縮されて水に戻り、また
前述したサイクルを繰り返す。

次に、この循環系統における循環水の水処理方法につい
て説明する。

火力発電プラントを構成する上記の諸機器及びこれら機
器を連結する配管は主に鉄鋼材料が使用されており、そ
の鉄鋼表面に形成する酸化鉄の循環水中への溶出を抑制
するために、脱気器３の入口側配管に設置されている電
気伝導度計１２の値によって、復水器ｌの出口側配管に
連結されているアンモニア注入装置ＩＯからアンモニア
溶液を注入し、循環水のｐ）（を通常９．０〜９．５に
調節している。

また同時に、循環水の脱酸素を目的として、エコノマイ
ザ７の入口給水に残留するヒドラジン濃度を従来は１０
μ９／Ｑ以上、一般には１０〜１００μ９／１２の濃度
範囲内に保持するため、復水器１の出口側配管に設置さ
れているヒドラジン注入装置ｌｌによってヒドラジンを
循環水に注入する。

このヒドラジン注入量の調節は、給水ポンプ４の吐出側
配管に設置されている給水流量計５の検出値による給水
流量比例や、エコノマイザ７人口側のヒドラジン分析計
１３の検出値で行われる。

発明が解決しようとする課題 以上述べた火力発電プラントにおいて、火炉８に供給さ
れる給水中の不純物上として鉄分は、循環水のｐ）ｌ及
び脱酸素剤として用いるヒドラジン濃度の調節により、
可能な限り低値に保つ必要がある。これは、火炉８に持
ち込まれた給水中の鉄分が伝熱面で析出し、スケール化
することに起因した蒸発管の損傷・破口や、火炉８の貫
流ロス増加の原因となる波状型スケールの成長を抑制す
るためである。

しかし、近年、給電事情に対応した負荷変化運転が可能
な超臨界圧変圧運転貫流ボイラが多く建設されて稼動す
るようになり、このようなタイプの・ボイラでは、低負
荷での蒸発管のバーンアウトを防止するために、従来の
ボイラより蒸発管内の平均流速を大きくしている。この
ため、蒸発管内面のスケール付着、特に波状型スケール
の生成による貫流ロスの増加は、従来のボイラに比べて
大きくなり、プラント全体の効率低下を引き起こすこと
になる。

しかして、この蒸発管内面スケールの成長防止のため、
従来は、給水水質のｐＨを調節する方法、また付着した
スケールを化学洗浄によって除去する方法が採用されて
いる。しかし、前述のスケールトラブルを防止する対策
として施行する化学洗浄は、環境基準を満足する洗浄廃
液処理に要する費用を含め、洗浄工事費用がきわめて高
くなっている。

課題を解決するための手段 本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
、火力発電プラントの系統水中にヒドラジンを注入して
脱酸素をおこなう水処理方法において、エコノマイザ入
口でのヒドラジン濃度が５μｇ／Ｑ以下となるようにヒ
ドラジンの注入量を調節する゛ようにしたものである。

作用 このようにエコノマイザ入口でのヒドラジン濃度を低濃
度とすることにより、火炉に導入される給水中の鉄濃度
が低減され、火炉伝熱面に付着、成長するスケールの発
生が抑制される。

実施例 以下第１〜２図を参照して本発明の一実施例について詳
述する。なお、第１図において、第３図に示したものと
同一の部分には同一の符号を付して、その詳細な説明は
省略する。

第１図において、復水器１の出口側配管におけるＡ点で
、アンモニア注入装置ＩＯによりアンモニアを復水中に
注入し、脱気器３の入口側配管に設置されている電気伝
導度計１２の検出値によって、エコノマイザ７の入口側
配管におけるＤ点でのｐ）Ｉ値を９．５に調節する。

次に、復水器１の出口側配管におけるＢ点においてヒド
ラジン注入装置１１によりヒドラジンを注入するが、そ
の量はエコノマイザ７の入口側配管におけるＤ点でのヒ
ドラジン濃度が５μ９／Ｑ以下となるように調節し、こ
れにより火炉８に導入される給水中の鉄農度を低減して
、火炉伝熱面である蒸発管内面に付着、成長するスケー
ルの発生を抑制する。

この点につき、更に詳述する。

蒸発管内面のスケールの生成、成長は、給水中の不純物
として火炉に持ち込まれる鉄分に由来する。給水中の鉄
分は、低圧ヒータ２、脱気器３、高圧ヒータ６などのプ
レボイラ系統を構成する機器やこれら機器を連結する配
管に使用されている鉄鋼材と循環水との接触によって、
次式の反応により、循環水中に溶出するものが主体であ
る。

Ｆｅ＋ＨｔＯ→Ｆｅ（ＯＨ）＊　＠　＊　Ｉ　ｅ　ｅ　
　（１）そして、この反応を抑制するために、循環水の
ｐＨを８．５〜９．５の範囲内に調節することが知られ
ている。

また、循環水の溶存酸素は上記反応式（１）を加速させ
る要因となるため、循環水中に脱酸素剤としてヒドラジ
ンが通常１０μ９／Ｉ２から１００μ９／Ｑ程度の濃度
で注入されている。

しかし、プラントの運転が経過すると、前記の機器や配
管の鉄鋼表面はマグネタイト（Ｆ１３３０４）の酸化鉄
の保護皮膜が形成される。このマグネタイトは、第２図
に一例として温度３００℃におけるマグネタイト溶解度
測定結果を示すように、ヒドラジン濃度が高くなるに伴
って溶解度は大きくなる。

そこで、鉄鋼表面を保護するマグネタイトの循環水中の
溶解を低減するため、本発明は、エコノマイザ入口にお
ける循環水中のヒドラジン濃度を５μｇＩＱ以下の低値
に調節し、火炉に持ち込まれる給水中の鉄分を低減し、
蒸発管内面のスケール生成、成長を抑制するようにした
ものである。

次の第１表は実験例を示し、ケース１（従来例）及び２
（本発明）において、第１図に示す循環系の０点（脱気
器３人口）、Ｄ点（エコノマイザ７人口）、Ｅ点（エコ
ノマイザ入口口）におけるヒドラジン濃度、鉄濃度をそ
れぞれ測定した結果であり、各ケースにおける各点にお
ける鉄濃度、ヒドラジン濃度の測定結果から、ケース２
の場合の方が火炉８に持ち込まれる鉄の量、すなわち火
炉８の伝熱管内面のスケール化成分を大巾に低減が出来
ることが判明した。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば、火力発電プラント
の水処理で脱酸素剤として使用されているヒドラジンを
エコノマイザ入口で５μ９／ｉ２以下の僅かに検出され
る程度の低濃度に注入量を調節することによって、エコ
ノマイザ入口給水の鉄濃度を低下せしめ、火炉内に持ち
込む鉄の量を大巾に低減することができる。したがって
、これにより、火炉伝熱管内面のスケール生成、成長を
抑制することが可能となり、火炉の圧力損失上昇を防止
すると共に、スケール除去のために行う火炉の化学洗浄
周期を大巾に延長することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による火力発電プラントの水処理方法を
説明するためのフローシート図、第２図はマグネタイト
溶解度測定結果を示すグラフ、第３図は従来例を説明す
るためのフローシート図である。 １・・復水器、２・・低圧ヒータ、３・・脱気器、４・
・給水ポンプ、５・・給水流量計、６・・高圧ヒータ、
７・・エコノマイザ、８・・火炉、９・・タービン、ｌ
Ｏ・・アンモニア注入装置、１１・・ヒドラジン注入装
置、１２・・電気伝導度計、（ほか１名） ヒドラジン濃度（ρｐｂｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 火力発電プラントの系統水中にヒドラジンを注入して脱
   酸素をおこなう水処理方法において、エコノマイザ入口
   でのヒドラジン濃度が５μｇ／ｌ以下となるようにヒド
   ラジンの注入量を調節することを特徴とする火力発電プ
   ラントの水処理方法。