JPH0694209A - ボイラ給水処理方法 - Google Patents

ボイラ給水処理方法

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JPH0694209A
JPH0694209A JP24462392A JP24462392A JPH0694209A JP H0694209 A JPH0694209 A JP H0694209A JP 24462392 A JP24462392 A JP 24462392A JP 24462392 A JP24462392 A JP 24462392A JP H0694209 A JPH0694209 A JP H0694209A
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JP
Japan
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boiler
condenser
outlet
oxygen
feed water
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Withdrawn
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JP24462392A
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English (en)
Inventor
Taketoshi Furusawa
武敏 古沢
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボイラ給水(復水)の純度が高くても低くて
もボイラ給水系統の腐食を抑制することができるように
する。 【構成】 復水器2の下流に復水脱塩装置4を有する蒸
気ボイラプラントにおいて、復水器2出口のボイラ給水
の酸電気伝導度が0.2μS/cm以下の場合は復水器
2出口においてボイラ給水に酸素を注入し、復水器2出
口ボイラ給水の酸電気伝導度が0.2μS/cmを超え
る場合は復水脱塩装置出口においてボイラ給水に酸素を
注入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発電用等の蒸気ボイラ
プラントのボイラ給水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、火力発電プラントにおいては系統
の構成機器、配管等を防食するため、系統水中の酸素濃
度ができるだけ低くなるように脱気し、さらに微量の気
化性アルカリ剤(ヒドラジン、アンモニア、モルホリ
ン、アミン等)を添加しpHを高める方法(揮発性物質
処理)が採用されているが、最近主として貫流ボイラユ
ニットにおいては、揮発性物質処理のほかに酸素注入処
理が採用されつつある。酸素注入処理は給水として高純
度の水(酸電気伝導度0.2μS/cm以下)を使用し
て適量の酸素を注入し、pHを中性から弱アルカリ性に
保持するものである。
【0003】揮発性物質処理においては鉄系材料表面に
マグネタイト(Fe3 4 )の皮膜が生成し、これが保
護皮膜となるが、伝熱面の流速の大きい所ではスケール
(マグネタイト)が波状になって流動抵抗を増加させ
る。
【0004】一方酸素注入処理においては、鉄系材料表
面にヘマタイト(Fe2 3 )が生成し保護皮膜とな
る。ヘマタイトはマグネタイトに比して溶解度が遥かに
小さく、結晶粒子も小さいので腐食抑制効果もマグネタ
イトよりも大きく、鉄の溶出量は小さくなる。更に高流
速部でも、スケール(マグネタイト+ヘマタイト)は波
状にならないので圧力損失を増加させることもない。
【0005】日本工業規格(JISB8223−198
9)「ボイラの給水及びボイラ水の水質」では、貫流ボ
イラの酸素注入処理法として、pH6.5〜9.0、酸
電気伝導度0.2μS/cm以下、溶存酸素0.02〜
0.2mg/lとしている。
【0006】また、酸素注入処理では、水が高純度であ
ることが必須条件であるため、復水脱塩装置を有するプ
ラントに適用を限定され、酸素の注入は復水脱塩装置の
出口(起動時は脱気器又は脱気器出口にも注入される)
配管に実施されている。
【0007】従来の貫流ボイラユニットにおいては、図
2に示すように、系統水は、次のように流れる。復水器
2→復水ポンプ3→復水脱塩装置4→復水昇圧ポンプ5
→低圧給水加熱器6→脱気器7→脱気器貯水槽8→給水
ポンプ9→高圧給水加熱器10→節炭器11→ボイラ1
2→タービン1→復水器2。
【0008】給水の純度(酸電気伝導度)と鋼の腐食量
の関係は、図3に示すように、酸素の存在下ではpHは
低くても酸電気伝導度が小さければ溶出する鉄量は極め
て少ないが、酸素が微量の場合は酸電気伝導度を小さく
してもpHを高めないと鉄の溶出量は大きくなる。
【0009】前記の従来の貫流ボイラユニットの酸素注
入処理においては、系統の構成材料からの鉄、銅の溶出
を抑制する至適のpHである8.0〜8.5になるよう
に、図2に示すように、復水脱塩装置4出口にアンモニ
ア注入装置13によってアンモニアを注入して系統水を
調整し、また、節炭器11入口で酸素濃度が0.02〜
0.2mg/lになるように、復水脱塩装置4出口の前
記アンモニアの注入点の上流側に酸素注入装置14によ
って酸素を注入している。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の貫流ボイ
ラの酸素注入処理においては、ボイラ給水(復水)は復
水器2において脱気されて酸素は数ppbにまで減少す
る。そのため、復水器2から復水脱塩装置4の出口の酸
素注入点まではボイラ給水が低pH、低O2 となり、こ
の間の機器、配管の腐食が増加し、溶出した鉄分は復水
脱塩装置4の負荷を増加する。さらに復水脱塩装置4と
酸素注入点間は、ボイラ給水は低O2 でpHはほとんど
中性になるため腐食は著しく増大し、この間に溶出した
鉄分は後流の機器へ障害をもたらす。
【0011】これらの腐食は、不銹鋼を使用すれば防止
できるが大幅なコストアップとなる。
【0012】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるボイラ給水処理方法を提供しようとするものであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のボイラ給水処理
方法は、復水器の下流に復水脱塩装置を有する蒸気ボイ
ラプラントにおいて、復水器出口配管及び復水脱塩装置
出口配管に設けられたボイラ給水に酸素を添加する装置
によって、復水器出口ボイラ給水の酸電気伝導度が0.
2μS/cm以下の場合は復水器出口においてボイラ給
水に酸素を注入し、復水器出口ボイラ給水の酸電気伝導
度が0.2μS/cmを超える場合は復水脱塩装置出口
においてボイラ給水に酸素を注入することを特徴とす
る。
【0014】
【作用】通常のボイラの運転状態では、復水器でのボイ
ラ給水(復水)中の溶存酸素は数ppbで、ボイラ給水
の酸電気伝導度(純度)は0.2μS/cmである。従
って、図3(a)に示すように、pH8.5近傍で運転
すると腐食量は極めて大きくなる。本発明では、ボイラ
給水の酸電気伝導度が0.2μS/cm以下の場合に
は、復水器出口でボイラ給水に酸素を注入しているため
に、図3(c)に示すように、復水器出口の酸素注入点
から復水脱塩装置までの腐食量は著しく小さくなる。こ
れは溶出したFe2 + イオンが溶存酸素と反応し、鋼の
表面でFe・O・OHの保護皮膜を生成するためであ
る。
【0015】一方、復水器における冷却水漏洩等によっ
てボイラ給水の酸電気伝導度が高くなった時に酸素濃度
が高いと、図3に示すように、腐食量が大きくなる。本
発明では、ボイラ給水の酸電気伝導度が0.2μS/c
mを超える場合には、酸素注入点を復水器出口から復水
脱塩装置の出口に切換える。復水脱塩装置においては、
ボイラ給水中の不純物が除去されて酸電気伝導度が低下
するために、復水脱塩装置の出口でボイラ給水に酸素を
注入することによって、復水器における冷却水漏洩等の
際の復水器出口から復水脱塩装置までの腐食を防止する
ことができる。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例を、図1によって説明す
る。図1は本発明による方法を貫流ボイラユニットに用
いた場合の系統図であり、系統水は次のように流れる。
復水器2→復水ポンプ3→復水脱塩装置4→復水昇圧ポ
ンプ5→低圧給水加熱器6→脱気器7→脱気器貯水槽8
→給水ポンプ9→高圧給水加熱器10→節炭器11→ボ
イラ12→タービン1→復水器2。
【0017】この貫流ボイラユニットにおいては、各機
器及び各配管を防食するため、図3に示す場合と同様
に、アンモニア注入装置13を用いて復水脱塩装置4の
後流にアンモニアを注入し、節炭器11の入口のボイラ
給水のpHを8.0〜8.5に調整する。また同時に、
酸素注入装置14を設け、復水器2の出口に酸素を酸素
注入弁15を経て注入し、節炭器11の入口でボイラ給
水中の酸素濃度が0.02〜0.2mg/lとなるよう
にする。
【0018】一方、復水器2の出口に酸電気伝導度計
(H型強酸性陽イオン交換樹脂を通してpH調整剤のア
ンモニアを吸着除去して、ボイラ給水中の溶解塩類のみ
を酸の形に置換して電気伝導度を測定するもの)16を
設置する。また、前記酸素注入装置14内に収容された
酸素は、復水脱塩装置4の出口に酸素注入弁17を経
て、節炭器11入口でボイラ給水中の酸濃度が0.02
〜0.2mg/lとなるように注入されるようになって
いる。前記酸電気伝導度計16の信号により、前記酸素
注入弁15と酸素注入弁17の開閉を自動制御する。
【0019】すなわち、酸電気伝導度計16が検出する
ボイラ給水の酸電気伝導度の値が0.2μS/cm以下
では弁15を「開」、かつ、弁17を「閉」として酸素
は復水器2の出口においてボイラ給水に注入され、ボイ
ラ給水中に不純物が多く含まれて、酸電気伝導度計16
の検出するボイラ給水の酸電気伝導度の値が0.2μS
/cmを超えると、酸電気伝導度計16の信号により自
動的に弁15を「閉」、かつ、弁17を「開」として、
不純物の多いボイラ給水が復水脱塩装置4で浄化された
後にボイラ給水に酸素が注入される。
【0020】通常の貫流ボイラの運転状態では、復水器
2におけるボイラ給水(復水)中の溶存酸素は数ppb
で、その酸電気伝導度(純度)は0.2μS/cmであ
って、図3(a)に示すように、通常の貫流ボイラの給
水のpH8.5近傍では腐食量は極めて大きくなる。し
かし、本実施例では、酸電気伝導度計16で検出する復
水器2の出口のボイラ給水の酸電気伝導度が0.2μS
/cm以下の場合には、復水器2の出口で酸素を注入し
ているために、図3(c)に示すように、復水器2の出
口の酸素注入点から復水脱塩装置4までの腐食量を著し
く小さくすることができる。
【0021】一方、復水器2における冷却水漏洩等によ
ってボイラ給水の酸電気伝導度が高くなると、酸素濃度
が高い時には図3に示すように、腐食量が大きくなる。
本実施例では、電気伝導度計16で検出する復水器2の
出口のボイラ給水の酸電気伝導度が0.2μS/cmを
超えた場合には、ボイラ給水への酸素の注入点が復水器
2の出口から復水脱塩装置4の出口に切換えられる。こ
のようにして、復水脱塩装置4でボイラ給水の不純物が
除去され酸電気伝導度が低下した状態の復水脱塩装置4
の出口のボイラ給水に酸素が注入されるために、復水器
2出口から復水脱塩装置4までの腐食を防止することが
できる。
【0022】従って、本実施例では、ボイラ給水の純度
が良好な場合にも、また復水器冷却水の漏洩等によりボ
イラ給水の純度が低下した場合にも、ボイラ給水系の腐
食を著しく低下させることができる。
【0023】また、復水脱塩装置4の上流側の腐食を抑
制することができるために、復水器2から復水脱塩装置
4の出口までの配管材料を高級な不銹鋼にする必要もな
く、かつ、復水脱塩装置4の上流からの鉄の溶出も少な
くなるので同復水脱塩装置4の負荷が減り、その再生サ
イクルを長くすることができる。
【0024】なお、前記実施例では、酸素をボイラ給水
に注入するようにしているが、復水脱塩装置4の上流で
ボイラ給水に注入される酸素としては、純酸素ガスの代
りに普通の空気を注入することも可能である。空気には
300ppm程度の炭酸ガスや微量の二酸化硫黄が含ま
れているが、pH8〜8.5の領域では、これらは大部
分がHCO3 - 、CO3 2- やHSO3 - とイオン化して
いるので、復水脱塩装置4でこれらを除去することがで
き、後流のボイラ12やタービン1で障害を惹き起す恐
れがない。
【0025】
【発明の効果】本発明は、特許請求の範囲に記載された
構成を具備していることによって、以上説明したよう
に、ボイラ給水の純度が良好な場合も、また、復水器冷
却水の漏洩等によりボイラ給水の純度が低下した場合に
も、復水脱塩装置の上流側の腐食を抑制してボイラ給水
系の腐食を著しく低下させることができる。
【0026】また、復水脱塩装置の上流側の腐食を抑制
できるので復水器から復水脱塩装置出口までの配管材料
を高級な不銹鋼にする必要もなく、かつ、復水脱塩装置
の上流からの鉄の溶出も少なくなるので復水脱塩装置の
負荷も減り、その再生サイクルを長くすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の系統図である。
【図2】従来の貫流ボイラユニットの系統図である。
【図3】ボイラ給水の酸電気伝導度と腐食量の関係図で
ある。
【符号の説明】 1 タービン 2 復水器 3 復水ポンプ 4 復水脱塩装置 5 復水昇圧ポンプ 6 低圧給水加熱器 7 脱気器 8 脱気器貯水槽 9 給水ポンプ 10 高圧給水加熱器 11 節炭器 12 ボイラ 13 アンモニア注入装置 14 酸素注入装置 15 復水器出口の酸素注入弁 16 酸電気伝導度計 17 復水脱塩装置出口の酸素注入弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 復水器の下流に復水脱塩装置を有する蒸
    気ボイラプラントにおいて、復水器出口配管及び復水脱
    塩装置出口配管にボイラ給水に設けられた酸素を添加す
    る装置によって、復水器出口ボイラ給水の酸電気伝導度
    が0.2μS/cm以下の場合は復水器出口においてボ
    イラ給水に酸素を注入し、復水器出口ボイラ給水の酸電
    気伝導度が0.2μS/cmを超える場合は復水脱塩装
    置出口においてボイラ給水に酸素を注入することを特徴
    とするボイラ給水処理方法。
JP24462392A 1992-09-14 1992-09-14 ボイラ給水処理方法 Withdrawn JPH0694209A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US20110318223A1 (en) * 2009-03-10 2011-12-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and system for controlling water chemistry in power generation plant

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