JPH109505A - ボイラ再熱器の孔食防止方法およびその装置 - Google Patents

ボイラ再熱器の孔食防止方法およびその装置

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JPH109505A
JPH109505A JP16615596A JP16615596A JPH109505A JP H109505 A JPH109505 A JP H109505A JP 16615596 A JP16615596 A JP 16615596A JP 16615596 A JP16615596 A JP 16615596A JP H109505 A JPH109505 A JP H109505A
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JP
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reheater
carbon dioxide
vacuum
condenser
boiler
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JP16615596A
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Nobuo Shimono
展雄 下野
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Mitsubishi Power Ltd
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Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】再熱器内への大気中の炭酸ガスの侵入を防止す
ることにより、再熱器内の凝縮ドレン内への炭酸ガスの
溶け込みを防止して、凝縮ドレンのpH値の低下(酸性
となること)を抑止できるボイラ再熱器の孔食防止方法
およびそれを実施する孔食防止装置を提供する。 【解決手段】復水器と再熱器を少なくと備えたボイラ装
置において、上記再熱器の真空引き乾燥後に、大気を導
入して復水器の真空破壊を行う際に、該真空破壊系に大
気中の炭酸ガスを吸収または吸着により除去する装置を
設けて、上記復水器経由で再熱器に上記炭酸ガスが侵入
するのを防止し、上記再熱器内の凝縮ドレンのpH値の
低下を防ぎ、上記再熱器伝熱管の孔食を防止する方法お
よびその装置で、ボイラの運転停止保管中に発生してい
た再熱器の伝熱管の孔食を効果的に防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボイラ再熱器の孔
食防止に係り、特に、再熱器伝熱管の凝縮ドレンのpH
値低下に起因する孔食を防止する方法およびその装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の火力発電設備のボイラ復水器の真
空破壊装置は、例えば、図4に示すような配管系統にな
っており、復水器8に設置されている真空破壊弁14を
開けることで、直接大気を吸い込み、復水器8の真空を
破壊していた。一方、再熱器6は、ボイラ運転停止の過
程において、復水器8の真空を利用して、低温再熱蒸気
管5、再熱器6、高温再熱蒸気管7等に充満されている
蒸気を復水器8に排出する操作を行い、ボイラの運転停
止後の内部残留蒸気による再熱器内でのドレンの発生を
極力少なくする操作を行っているが、ボイラ運転停止後
の再熱器6内での凝縮ドレンの発生をほぼ完全に無くす
ることは極めて難しい。通常、ボイラの給水には、アン
モニア等のボラタイル薬品を入れて、pH値をアルカリ
性に保っているため、そのままの状態であれば凝縮ドレ
ンのpH値もアルカリ性になるはずであるが、大気中に
はわずかながら炭酸ガスが含まれており、溶解塩類を含
まない凝縮ドレンはpH値に対する干渉作用が小さいた
め、炭酸ガスが溶解して炭酸のような弱酸が生成しても
容易にpH値は低下し酸性となる。水に溶解した炭酸ガ
スは、次の(化1)式ないし(化3)式に示す化学反応
により伝熱管を腐食する。 CO2+H2O→H2CO3………(化1) Fe+2H2CO3→Fe(HCO32+H2………(化2) さらに、溶存酸素が存在する場合には、次に示す(化
3)式の反応式より腐食が促進される。 2Fe(HCO32+1/2O →Fe3+4CO2+2H2O………(化3) このように、再熱器内の凝縮水に炭酸ガスが溶解する
と、短期間の間に腐食は進行し、再熱器チューブ(伝熱
管)に孔食が発生する。稼働率の低いボイラの場合、再
熱器チューブを新しい伝熱管に交換した後、1〜3年で
孔食の深さが2mmにも達するという例もあり、再熱器
の孔食を放置した場合には、再熱器チューブから蒸気漏
洩の原因となり、重大事故に発展する可能性があるた
め、プラント保守の上で最も注意しなければならない項
目の一つとなっている。また、新しい伝熱管の取り換え
の費用は膨大となるため経済的にも重大な問題となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したごとく、従来
技術においては再熱器チューブ(伝熱管)に孔食を発生
させる原因となる大気中の炭酸ガスの再熱器内への侵入
についての配慮はなされておらず、凝縮ドレン中に大気
中の炭酸ガスが溶け込むことにより伝熱管に孔食が発生
し、高圧蒸気の漏洩の危険性が生じるという問題があ
る。
【0004】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点を解消するものであって、再熱器内への大気中の炭
酸ガスの侵入を防止することにより、再熱器内の凝縮ド
レン内への炭酸ガスの溶け込みを防止して、凝縮ドレン
のpH値の低下(酸性となること)を防ぐことができる
ボイラ再熱器の孔食防止方法およびその装置を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的を達成
するために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構
成とするものである。すなわち、本発明は請求項1に記
載のように、真空に保持されている復水器と、再熱器を
少なくとも備えた運転停止後のボイラ装置において、上
記復水器の真空を利用して、再熱器およびその配管系に
充満している蒸気を真空引きにより乾燥した後、さらに
大気を導入して復水器の真空破壊を行う際に、該真空破
壊系に大気中の炭酸ガスを除去する炭酸ガス除去装置を
設け、上記復水器経由で再熱器に大気中の炭酸ガスの侵
入を防止して、上記再熱器内の凝縮ドレンのpH値の低
下、すなわち酸性となることを防ぐことにより再熱器伝
熱管の孔食を防止する方法とするものである。このよう
な構成とすることにより、ボイラの運転停止保管中に発
生する再熱器伝熱管の孔食を未然に防止できる効果があ
る。また、本発明は請求項2に記載のように、請求項1
において、炭酸ガス除去装置は、苛性ソーダまたは苛性
カリを含む強アルカリ吸収液、消石灰または強アルカリ
よりなる固形吸着剤、もしくはエタノールアミンで代表
されるアルカノールアミンを含む吸収液を用いた炭酸ガ
ス除去装置とするものである。このように、大気中の炭
酸ガスを除去する方法として、炭酸ガスの吸収または吸
着能力の大きい吸収(吸着)剤を用いるため、炭酸ガス
を確実に除去することが可能となり、再熱器内の凝縮ド
レンのpH値の低下、すなわち酸性となることをほぼ完
全に防止することができ、上記請求項1と同様に、ボイ
ラの運転停止保管中に発生する再熱器伝熱管の孔食を未
然に防止できる効果がある。また、本発明は請求項3に
記載のように、請求項1または請求項2に記載のボイラ
再熱器の孔食防止方法を実施する装置であって、ボイラ
の運転停止後に、真空に保持されている復水器の真空を
利用して、少なくとも低温再熱蒸気管、再熱器、高温再
熱蒸気管に充満されている蒸気を復水器に排出する手段
と、上記復水器に大気を導入して真空破壊する配管系に
炭酸ガス除去装置を少なくとも配設したボイラ再熱器の
孔食防止装置とするものである。このような装置構成と
することにより、上記請求項1および請求項2のボイラ
再熱器の孔食防止方法を適確に実施することができ、上
記請求項1と同様に、ボイラの運転停止保管中に発生す
る再熱器伝熱管の孔食を未然に防止できる効果がある。
また、本発明は請求項4に記載のように、請求項1また
は請求項2に記載のボイラ再熱器の孔食防止方法を実施
する装置であって、ボイラの運転停止後に、真空に保持
されている復水器の真空を利用して、少なくとも低温再
熱蒸気管、再熱器、高温再熱蒸気管に充満されている蒸
気を復水器に排出する手段と、上記再熱器の配管系に大
気を導入して真空破壊する配管を設け、該真空破壊の配
管系に炭酸ガス除去装置を少なくとも配設したボイラ再
熱器の孔食防止装置とするものである。このように、再
熱器の配管系単独の炭酸ガス除去装置とすることによ
り、大気中の炭酸ガスを除去する処理ガス量を低減する
ことができ、炭酸ガス除去装置の小形化が可能となるの
で、設備費が安価となると共に、上記請求項1と同様
に、ボイラの運転停止保管中に発生する再熱器伝熱管の
孔食を未然に防止できる効果がある。
【0006】
【発明の実施の形態】
〈実施の形態1〉図1に、本実施の形態で例示するボイ
ラ再熱器の孔食防止装置の配管系統を示す。図4に示す
従来技術との相違点は、炭酸ガス吸収(吸着)装置15
を設置したところである。通常のプラント運転中は、低
温再熱蒸気ドレン弁11、高温再熱蒸気ドレン弁12お
よび真空破壊弁14は、閉じの状態で運転される。この
状態の時、復水器8は真空に保持されている。通常の運
転を行った後のプラント停止時に、低温再熱蒸気管5、
再熱器6、高温再熱蒸気管7内で凝縮ドレンが発生する
のを最小限に押えるために、ボイラの運転停止過程で、
低温再熱蒸気管5、再熱器6、高温再熱蒸気管7に充満
されている蒸気を、復水器8の真空を利用して復水器8
内へ排出する操作を行う。具体的な運転方法としては、
プラント停止過程のタービン解列後に、低温再熱蒸気ド
レン弁11、高温再熱蒸気ドレン弁12の開操作を行
う。この状態の時に復水器8の真空はまだ保持された状
態にあるため、低温再熱蒸気管5、再熱器6、高温再熱
蒸気管7等の再熱器6系統の配管内のほとんどの蒸気は
復水器8に排出される。その後、復水器8の圧力を大気
圧に戻すために、真空破壊弁14を開け操作して、炭酸
ガス吸収(または吸着)装置15を通過させた空気を復
水器8に導入する。復水器8に導入された空気は、低温
再熱蒸気ドレン弁11および高温再熱蒸気ドレン弁12
を通って、低温再熱蒸気管5、再熱器6、高温再熱蒸気
管7にも流入する。低温再熱蒸気管5、再熱器6、高温
再熱蒸気管7に流入する空気は、炭酸ガス吸収(または
吸着)装置15を通過した空気であるため、空気中に含
まれている炭酸ガスは除去されており、再熱器6系統の
配管内に発生する凝縮ドレン中への炭酸ガスの溶け込み
によるpH値の低下(酸性となる)現象は生ぜず、従来
の再熱器6の伝熱管の孔食発生の問題を効果的に防止す
ることができる。
【0007】〈実施の形態2〉図2に、本実施の形態で
例示するボイラ再熱器の孔食防止装置の配管統図を示
す。実施の形態1では、炭酸ガス吸収(または吸着)装
置15(図1)を復水器8の真空破壊系統に設置した
が、本実施の形態では、再熱器6の配管系統に、再熱器
6単独の真空破壊系統を設置している。運用方法として
は、上記実施の形態1と同様に、復水器8の真空を利用
して、低温再熱蒸気管5、再熱器6、高温再熱蒸気管7
内の残留蒸気を排出した後に、復水器8に繋がる低温再
熱蒸気ドレン弁11、および高温再熱蒸気ドレン弁12
を閉じ、その後、再熱器6系統専用の真空破壊弁14を
開けて、炭酸ガスを除去した空気を低温再熱蒸気管5、
再熱器6、高温再熱蒸気管7内に導入する。この再熱器
6の系統に、専用の真空破壊弁14を設置することによ
り、上記実施の形態1と同様に、再熱器6内の凝縮ドレ
ン中に炭酸ガスの溶け込みが無く、pH値の低下が生じ
ないので、再熱器6の伝熱管の孔食の発生を未然に防止
することができる。また、再熱器6単独の炭酸ガス吸収
(または吸着)装置17を設けることにより、再熱器6
系統の真空破壊に必要な炭酸ガスを除去した処理ガス量
を低減することができるので、炭酸ガス吸収(または吸
着)装置17を小型化することが可能となり経済的であ
る。大気中の炭酸ガスを除去する装置として、種々の構
造のものが考えられるが、例えば、図3に示すような炭
酸ガス吸収(または吸着)装置17であれば良い。図3
において、大気吸い込み管16の炭酸ガス吸収(または
吸着)装置17の内部の炭酸ガス吸収(または吸着)剤
中の内部配管を孔開き管19としているのは、炭酸ガス
を含んだ空気と炭酸ガス吸着剤(液状または粒状)との
接触面積を大きくするもので、孔開き管19は複数本あ
っても良く、また、孔開き管以外に、棚状またはジグザ
グ状に処理ガスが吸収(または吸着)剤中を通過し、有
効に炭酸ガスが吸収または吸着除去されるものであって
も良い。炭酸ガスを吸収または吸着により除去する装置
は、苛性ソーダまたは苛性カリを含む強アルカリ吸収
液、消石灰または強アルカリよりなる固形吸着剤、もし
くはエタノールアミンで代表されるアルカノールアミン
を含む吸収液を用いた炭酸ガス吸収(吸着)剤が好まし
い。また、上記炭酸ガス吸収(吸着)剤の他に、炭酸ガ
スを有効に吸収または吸着する性質を有するものであれ
ば用いることができ、特にその種類を限定するものでは
ない。
【0008】
【発明の効果】本発明のボイラ再熱器の孔食防止方法お
よびその装置を用いることにより、従来のボイラ停止保
管中に発生していた再熱器の伝熱管の孔食を有効に防止
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1で例示した再熱器の孔食
防止装置の配管系統図。
【図2】本発明の実施の形態2で例示した再熱器の孔食
防止装置の配管系統図。
【図3】本発明の実施の形態2で例示した炭酸ガス吸収
(または吸着)装置の構造の一例を示す模式図。
【図4】従来のボイラ再熱器および復水器回りの配管系
統図。
【符号の説明】
1…高圧蒸気タービン 2…中圧蒸気タービン 3…低圧蒸気タービン 4…主蒸気管 5…低温再熱蒸気管 6…再熱器 7…高温再熱蒸気管 8…復水器 9…低温再熱蒸気ドレン管 10…高温再熱蒸気ドレン管 11…低温再熱蒸気ドレン弁 12…高温再熱蒸気ドレン弁 13…真空破壊配管 14…真空破壊弁 15…炭酸ガス吸収(または吸着)装置 16…大気吸い込み管 17…炭酸ガス吸収(または吸着)装置 18…炭酸ガス吸収(または吸着)剤 19…孔開き管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】真空に保持されている復水器と、再熱器を
    少なくとも備えた運転停止後のボイラ装置において、上
    記復水器の真空を利用して、再熱器およびその配管系に
    充満している蒸気を真空引きにより乾燥した後、さらに
    大気を導入して復水器の真空破壊を行う際に、該真空破
    壊系に大気中の炭酸ガスを除去する炭酸ガス除去装置を
    設け、上記復水器経由で再熱器に大気中の炭酸ガスの侵
    入を防止して、上記再熱器内の凝縮ドレンのpH値の低
    下、すなわち酸性となることを防ぐことにより再熱器伝
    熱管の孔食を防止することを特徴とするボイラ再熱器の
    孔食防止方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、炭酸ガス除去装置は、
    苛性ソーダまたは苛性カリを含む強アルカリ吸収液、消
    石灰または強アルカリよりなる固形吸着剤、もしくはエ
    タノールアミンで代表されるアルカノールアミンを含む
    吸収液を用いた炭酸ガス除去装置であることを特徴とす
    るボイラ再熱器の孔食防止方法。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載のボイラ再
    熱器の孔食防止方法を実施する装置であって、ボイラの
    運転停止後に、真空に保持されている復水器の真空を利
    用して、少なくとも低温再熱蒸気管、再熱器、高温再熱
    蒸気管に充満されている蒸気を復水器に排出する手段
    と、上記復水器に大気を導入して真空破壊する配管系に
    炭酸ガス除去装置を少なくとも配設したことを特徴とす
    るボイラ再熱器の孔食防止装置。
  4. 【請求項4】請求項1または請求項2に記載のボイラ再
    熱器の孔食防止方法を実施する装置であって、ボイラの
    運転停止後に、真空に保持されている復水器の真空を利
    用して、少なくとも低温再熱蒸気管、再熱器、高温再熱
    蒸気管に充満されている蒸気を復水器に排出する手段
    と、上記再熱器の配管系に大気を導入して真空破壊する
    配管を設け、該真空破壊の配管系に炭酸ガス除去装置を
    少なくとも配設したことを特徴とするボイラ再熱器の孔
    食防止装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4808762A (en) * 1987-04-23 1989-02-28 Fmc Corporation Insecticidal cyclopropyl-substituted di(aryl) compounds

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4808762A (en) * 1987-04-23 1989-02-28 Fmc Corporation Insecticidal cyclopropyl-substituted di(aryl) compounds

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