JPS61138005A - 給水加熱器 - Google Patents
給水加熱器Info
- Publication number
- JPS61138005A JPS61138005A JP25995184A JP25995184A JPS61138005A JP S61138005 A JPS61138005 A JP S61138005A JP 25995184 A JP25995184 A JP 25995184A JP 25995184 A JP25995184 A JP 25995184A JP S61138005 A JPS61138005 A JP S61138005A
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- JP
- Japan
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- feed water
- heating tube
- heating
- heater
- water heater
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は加熱管の材料を改良した発電プラントなどの給
水加熱器に関する。
水加熱器に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
第５図は給水加熱器を多く使用している発電プラントに
おける復水蒸気タービンの系統図を示す。
おける復水蒸気タービンの系統図を示す。
低圧タービン１からの蒸気は、復水器２で凝縮して復水
となる。この復水は、復水ポンプ３によって復水中の不
純物を除去する復水脱塩装置４および抽気により復水を
加熱する低圧給水加熱器５を通過し、真空加熱脱気にて
脱ガスする脱気器６に供給される。脱気器６に供給され
た給水は、給水ポンプ７により加圧され、さらに高温の
高圧給水加熱器８を通ってボイラ９に供給される。ボイ
ラ９に供給された給水は、高温高圧の蒸気となって
。
となる。この復水は、復水ポンプ３によって復水中の不
純物を除去する復水脱塩装置４および抽気により復水を
加熱する低圧給水加熱器５を通過し、真空加熱脱気にて
脱ガスする脱気器６に供給される。脱気器６に供給され
た給水は、給水ポンプ７により加圧され、さらに高温の
高圧給水加熱器８を通ってボイラ９に供給される。ボイ
ラ９に供給された給水は、高温高圧の蒸気となって
。
高圧タービン１０を通って低圧タービン１に供給される
循環系を形成している。
循環系を形成している。
このような通常運転中の火力プラント・では、アンモニ
ア注入による給水ｐＨ１整およびヒドラジン注入による
脱酸素処理、原子カプラントでは５０〜１００ｐｐｂの
酸素注入および脱塩装置、口過器による給水の純化等に
より、それぞれプラン内の配管、機器の防食を図り、ボ
イラおよび原子炉入口給水制限値を満足しながら運転さ
れている。この様な、防食処理を施しながら運転してい
るプラント内で、ボイラおよび原子炉入口給水制限値に
最も影響を与える機器は給水加熱器である。
ア注入による給水ｐＨ１整およびヒドラジン注入による
脱酸素処理、原子カプラントでは５０〜１００ｐｐｂの
酸素注入および脱塩装置、口過器による給水の純化等に
より、それぞれプラン内の配管、機器の防食を図り、ボ
イラおよび原子炉入口給水制限値を満足しながら運転さ
れている。この様な、防食処理を施しながら運転してい
るプラント内で、ボイラおよび原子炉入口給水制限値に
最も影響を与える機器は給水加熱器である。
プレボイラ系統内の機器の給水接触面積比率は、給水加
熱器加熱管内面が８４％、残り１６％は配管、給水加熱
器加熱管以外の部材、復水器、脱気器および脱気器貯水
タンクであり、給水加熱器加熱管の耐食性およびその防
食処理がボイラおよび原子炉入口給水制限値を確保する
上で最も重要機器であることがわかる。
熱器加熱管内面が８４％、残り１６％は配管、給水加熱
器加熱管以外の部材、復水器、脱気器および脱気器貯水
タンクであり、給水加熱器加熱管の耐食性およびその防
食処理がボイラおよび原子炉入口給水制限値を確保する
上で最も重要機器であることがわかる。
発電プラントにおける給水加熱器加熱管は、現在、火力
プラントでは炭素鋼管、原子カプラントではオーステナ
イト系ステンレス鋼管が最も一般的に使用されており、
給水処理および防錆管理上以下の問題点がある。
プラントでは炭素鋼管、原子カプラントではオーステナ
イト系ステンレス鋼管が最も一般的に使用されており、
給水処理および防錆管理上以下の問題点がある。
給水加熱器加熱管に炭素鋼管を用いている火力プラント
では、ボイラ入口制限値の早期確保および加熱管保護の
ために建設後のプラントの立上°り時多壷の水と時間を
貸す系外ブローによる水質の確保、Ｎ２シールおよびヒ
ドラジン等の薬品添加による満水防錆保管処理を行って
おり、多量の純水および実大な時間と防錆用経費を必要
としている。また、通常運転中においても、低温側炭素
鋼給水加熱器加熱管からの腐食生成物が給水温度１８０
〜２６０℃範囲の高温側給水加熱器加熱管内面へデポジ
ットし、この温度域の給水加熱器の加熱管の閉塞と給水
加熱器性能低下が問題となっている。このため、定期的
な酸洗による化学洗浄およびジェット水によるジェット
洗浄により除去しているが、プラント停止と実大な時間
と経費を必要としているのが現状である。
では、ボイラ入口制限値の早期確保および加熱管保護の
ために建設後のプラントの立上°り時多壷の水と時間を
貸す系外ブローによる水質の確保、Ｎ２シールおよびヒ
ドラジン等の薬品添加による満水防錆保管処理を行って
おり、多量の純水および実大な時間と防錆用経費を必要
としている。また、通常運転中においても、低温側炭素
鋼給水加熱器加熱管からの腐食生成物が給水温度１８０
〜２６０℃範囲の高温側給水加熱器加熱管内面へデポジ
ットし、この温度域の給水加熱器の加熱管の閉塞と給水
加熱器性能低下が問題となっている。このため、定期的
な酸洗による化学洗浄およびジェット水によるジェット
洗浄により除去しているが、プラント停止と実大な時間
と経費を必要としているのが現状である。
原子カプラントの給水加熱器加熱管は、耐食性の良好な
オーステナイト系ステンレス鋼管が用いられているが、
管板と加熱管はシール溶接構造をとっているため、復水
器の海水リーク時ＯＩによる応力腐食割れ発生の確立が
高いことおよび加熱管成分中のＮｉと共存している微量
ＧＯの流出により原子炉内に半減期の長いＧＯを搬入し
線量を増加させる等の問題があり、無漏洩復水器の開発
と復水水質の連続監視および低ＣＯオーステナイト系ス
テンレス鋼の採用等プラント経費の増大を必要とされて
いる。
オーステナイト系ステンレス鋼管が用いられているが、
管板と加熱管はシール溶接構造をとっているため、復水
器の海水リーク時ＯＩによる応力腐食割れ発生の確立が
高いことおよび加熱管成分中のＮｉと共存している微量
ＧＯの流出により原子炉内に半減期の長いＧＯを搬入し
線量を増加させる等の問題があり、無漏洩復水器の開発
と復水水質の連続監視および低ＣＯオーステナイト系ス
テンレス鋼の採用等プラント経費の増大を必要とされて
いる。
［発明の目的］
本発明は起動時の早期給水制限値の確保、加熱管の腐食
生成物による加熱管の閉塞および海水リーク時の０１に
よる応力腐食！れ、防止等を可能にした給水加熱器を提
供することを目的とする。
生成物による加熱管の閉塞および海水リーク時の０１に
よる応力腐食！れ、防止等を可能にした給水加熱器を提
供することを目的とする。
［発明の概要］
上記目的を達成するために本発明の給水加熱器は、Ｃｒ
１０〜２５％、Ｃ＜０．１％、Ｆｅ残部からなるフェラ
イト系ステンレス！管、で構成されたことを特徴とする
ものである。
１０〜２５％、Ｃ＜０．１％、Ｆｅ残部からなるフェラ
イト系ステンレス！管、で構成されたことを特徴とする
ものである。
［発明の実施例］
以下本発明を図面に示す実施例について説明する。本発
明の対象となる給水加熱器８を示す第１図において、本
体胴８１の端部に盲板８２を介して水室８３を設け、こ
の水室８３内を隔壁８４で給水人口８５と給水出口８６
とに区画しており、本体胴８１内に給水人口８５と給水
出口８６とに通じるＵ字状が加熱管群８７を支持板８８
で支持して設けている。
明の対象となる給水加熱器８を示す第１図において、本
体胴８１の端部に盲板８２を介して水室８３を設け、こ
の水室８３内を隔壁８４で給水人口８５と給水出口８６
とに区画しており、本体胴８１内に給水人口８５と給水
出口８６とに通じるＵ字状が加熱管群８７を支持板８８
で支持して設けている。
蒸気タービンから抽気した加熱用蒸気は、蒸気流入口８
９から本体胴８１内に導入され、加熱管群８１と熱交換
したのちに蒸気流出口９０から流出する。
９から本体胴８１内に導入され、加熱管群８１と熱交換
したのちに蒸気流出口９０から流出する。
そして給水は、給水人口８５から加熱管群８７に入り、
この加熱管群８７を通過するとき加熱蒸気で加熱されて
給水出口８６から流出する。
この加熱管群８７を通過するとき加熱蒸気で加熱されて
給水出口８６から流出する。
本発明は給水加熱器の加熱管群７の材料の改良に関する
。本発明の発明者は、給水加熱器加熱管材に添加されて
いるＣ「は発電プラント雰囲気における耐食について重
要であることを発見した。
。本発明の発明者は、給水加熱器加熱管材に添加されて
いるＣ「は発電プラント雰囲気における耐食について重
要であることを発見した。
即ち鋼の耐食性を向上させるために添加されたＣｒの添
加量が、１０％より少ないと鋼の耐食性が向上されずま
た２５％をこえると鋼材の加工性が悪くなり、さらに経
済的でなくなる。このようなわけでＣｒの添加量は１０
〜２５％が必要である。
加量が、１０％より少ないと鋼の耐食性が向上されずま
た２５％をこえると鋼材の加工性が悪くなり、さらに経
済的でなくなる。このようなわけでＣｒの添加量は１０
〜２５％が必要である。
炭素は添加量が多いと粒界の欠乏層生成の原因となり、
耐応力腐食割れ性の低下が認められるため、その含有量
は０．１％以下とした。また、耐食性向上のため炭素含
有鎖を抑制しているので材料強度が不足する場合には、
数百Ｅｌｆ）ｌのＮを添加し、強度を確保することも可
能である。ざらにＣ，Ｎを安定化させる元素として微量
のＮｂ 、 ■＋の添加もさらに耐応力腐食割れ上有効
である。また、本発明の給水加熱器用加熱管材に必然的
に含まれるＳｉ 、Ｐ、Ｓ等の付随不純物質は、加工性
耐食性を良好に維持するためなるべく少ない方が好まし
い。
耐応力腐食割れ性の低下が認められるため、その含有量
は０．１％以下とした。また、耐食性向上のため炭素含
有鎖を抑制しているので材料強度が不足する場合には、
数百Ｅｌｆ）ｌのＮを添加し、強度を確保することも可
能である。ざらにＣ，Ｎを安定化させる元素として微量
のＮｂ 、 ■＋の添加もさらに耐応力腐食割れ上有効
である。また、本発明の給水加熱器用加熱管材に必然的
に含まれるＳｉ 、Ｐ、Ｓ等の付随不純物質は、加工性
耐食性を良好に維持するためなるべく少ない方が好まし
い。
さらに本発明においては、上記組成にて造管された給水
加熱器用加熱管は、発電プラント雰囲気中で十分な耐食
性を有するが、ＣＯ２６％、００１２％、Ｈ，１０％、
Ｎ２残分の還元性ガス雰囲気中で８５０〜９５０℃Ｘ１
５分、１回通しの条件例で光輝焼鈍処理を施すことによ
り、加熱管内外表面に均一でち密なスピネル構造の酸化
被膜が形成され、さらに耐食性のすぐれた加熱管を有す
る給水加熱器となることを特徴としている。− 以下に本発明の具体的な実施例について説明する。第２
図は本発明の給水加熱器加熱管材ａ、光輝焼鈍処理した
材料すおよび従来の給水加熱器加熱管材料の炭素鋼Ｃ１
１，５Ｃｒ鋼ｄおよびオーステナイト系ステンレス鋼ｅ
の２５℃、湿度１００％中での腐食試験結果を示してい
る。火力プラントの給水加熱管として使用されている炭
素鋼管Ｃに比較し、本発明の給水加熱器用加熱管ａは５
０倍以上の耐食性が認められ、光輝焼ｌｌ１ｌ処理によ
り、ざらにその耐食性が改善される。原子力用オーステ
ナイト系ステンレス鋼管ｅと比較すると若干耐食性は劣
るが、光輝焼鈍処理を施すことにより、はぼ同等の耐食
性の向上となる。
加熱器用加熱管は、発電プラント雰囲気中で十分な耐食
性を有するが、ＣＯ２６％、００１２％、Ｈ，１０％、
Ｎ２残分の還元性ガス雰囲気中で８５０〜９５０℃Ｘ１
５分、１回通しの条件例で光輝焼鈍処理を施すことによ
り、加熱管内外表面に均一でち密なスピネル構造の酸化
被膜が形成され、さらに耐食性のすぐれた加熱管を有す
る給水加熱器となることを特徴としている。− 以下に本発明の具体的な実施例について説明する。第２
図は本発明の給水加熱器加熱管材ａ、光輝焼鈍処理した
材料すおよび従来の給水加熱器加熱管材料の炭素鋼Ｃ１
１，５Ｃｒ鋼ｄおよびオーステナイト系ステンレス鋼ｅ
の２５℃、湿度１００％中での腐食試験結果を示してい
る。火力プラントの給水加熱管として使用されている炭
素鋼管Ｃに比較し、本発明の給水加熱器用加熱管ａは５
０倍以上の耐食性が認められ、光輝焼ｌｌ１ｌ処理によ
り、ざらにその耐食性が改善される。原子力用オーステ
ナイト系ステンレス鋼管ｅと比較すると若干耐食性は劣
るが、光輝焼鈍処理を施すことにより、はぼ同等の耐食
性の向上となる。
このような耐食性の向上により、プラント建設時および
停止時に発生する錆が極端に少なくなり、プラントの早
期起動と少量の純粋ブローにてボイラ入口給水制限値の
確保が可能となる。また、プラント停止時も加熱管温度
が高いうちにブローするホットブローを行うことで十分
であり、特別な防錆対策は必要でなくなる。
停止時に発生する錆が極端に少なくなり、プラントの早
期起動と少量の純粋ブローにてボイラ入口給水制限値の
確保が可能となる。また、プラント停止時も加熱管温度
が高いうちにブローするホットブローを行うことで十分
であり、特別な防錆対策は必要でなくなる。
次に第３図は本発明の給水加熱器加熱管ａ、光輝焼鈍処
理した材料すおよび従来給水加熱器加熱管材料の炭素ｌ
ｌｃ、１．５Ｃｒ ！ｊ４ｄおよびオーステナイト系ス
テンレスｌｉｅの給水加熱器使用環境下での腐食試験結
果を示している。
理した材料すおよび従来給水加熱器加熱管材料の炭素ｌ
ｌｃ、１．５Ｃｒ ！ｊ４ｄおよびオーステナイト系ス
テンレスｌｉｅの給水加熱器使用環境下での腐食試験結
果を示している。
火力プラントの給水加熱器用炭素鋼管Ｃに比較し、本給
水加熱器用加熱管材ａは、１０倍程度の耐食性が認めら
れ、光輝焼鈍材すはさらにその耐食性が改善されること
がわかる。また、原子力用オーステナイト系ステンレス
鋼管ｅと比較すると若干、耐食性が劣るが、光輝焼鈍処
理によりほぼ同等の耐食性の向上となる。
水加熱器用加熱管材ａは、１０倍程度の耐食性が認めら
れ、光輝焼鈍材すはさらにその耐食性が改善されること
がわかる。また、原子力用オーステナイト系ステンレス
鋼管ｅと比較すると若干、耐食性が劣るが、光輝焼鈍処
理によりほぼ同等の耐食性の向上となる。
給水加熱器の実機使用環境中でこのように耐食性が向上
した加熱管材を用いた給水加熱器では、 ”従来の火力
プラントで低温側の炭素鋼管製給水加熱器加熱管から腐
食生成物が流出し、給水温度１８０〜２６０℃の高温側
給水加熱器加熱管内面にデポジットし、加熱管の閉塞と
給水加熱器性能低下の問題に対し、約１０倍以上の効果
を期待することが可能となる。
した加熱管材を用いた給水加熱器では、 ”従来の火力
プラントで低温側の炭素鋼管製給水加熱器加熱管から腐
食生成物が流出し、給水温度１８０〜２６０℃の高温側
給水加熱器加熱管内面にデポジットし、加熱管の閉塞と
給水加熱器性能低下の問題に対し、約１０倍以上の効果
を期待することが可能となる。
第４図は本発明の給水加熱器用加熱管ａおよび従来原子
力用給水加熱器加熱管材「の２３０℃、０２８Ｄ１、純
水中３００時間のダブルＵベンド試験法による応力腐食
割れ試験結果を示している。
力用給水加熱器加熱管材「の２３０℃、０２８Ｄ１、純
水中３００時間のダブルＵベンド試験法による応力腐食
割れ試験結果を示している。
本発明の給水加熱用加熱管材ａはＣ１を含む給水加熱器
使用環境中でも応力腐食割れ感受性に対し卓越した性能
を有していることが解る。一方、従来から原子力で用い
られているオーステナイト系ステンレス鋼管は、プラン
ト内に多量の海水が混入し°た場合には、応力腐食割れ
を誘発する可能性があり、細心の注意を払った運転が必
要となる。
使用環境中でも応力腐食割れ感受性に対し卓越した性能
を有していることが解る。一方、従来から原子力で用い
られているオーステナイト系ステンレス鋼管は、プラン
ト内に多量の海水が混入し°た場合には、応力腐食割れ
を誘発する可能性があり、細心の注意を払った運転が必
要となる。
［発明の効果］
以上のように本発明においては、加熱管をＣｒ１０〜２
５％、Ｃ＜０．１％、ｌ”ｅ残部からなるフィライト系
ステンレス鋼管で構成したことにより、発 。
５％、Ｃ＜０．１％、ｌ”ｅ残部からなるフィライト系
ステンレス鋼管で構成したことにより、発 。
電プラント雰囲気下で良好な耐食性を示し、かつ電熱特
性が優秀、Ｃｏを含まない鋼であるという長所を有して
いる。このため、給水加熱器の耐久性、性能の著しい向
上、プラントの早期起動および防錆保管対策の簡素化が
可能となる。更に、高価な材料でないことおよび優秀な
熱伝導率を有するため給水加熱器が小形化され経済的に
なるという利点もある。
性が優秀、Ｃｏを含まない鋼であるという長所を有して
いる。このため、給水加熱器の耐久性、性能の著しい向
上、プラントの早期起動および防錆保管対策の簡素化が
可能となる。更に、高価な材料でないことおよび優秀な
熱伝導率を有するため給水加熱器が小形化され経済的に
なるという利点もある。
第１図本発明による給水加熱器を示す断面図、第２図な
いし第４図は本発明による給水加熱器の耐食性を説明す
るための特性図、第５図は給水加熱器を使用する発電プ
ラントの概略を示す系統図である。 １・・・低圧タービン ２・・・復水器 ５・・・低圧給水加熱器 ６・・・脱気器 ８・・・高圧給水加熱器 ８１・・・本体胴 ８３・・・氷室 ８５・・・給水入口 ８６・・・給水出口 ８７・・・加熱管群 ８９・・・加熱蒸気流入口 ９０・・・加熱蒸気流出口 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名） 第 １ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 ／ Ｊ ｔＤ １０
θｃＪＬ ５ＪｌｔＡ（ｒｒｍ）
いし第４図は本発明による給水加熱器の耐食性を説明す
るための特性図、第５図は給水加熱器を使用する発電プ
ラントの概略を示す系統図である。 １・・・低圧タービン ２・・・復水器 ５・・・低圧給水加熱器 ６・・・脱気器 ８・・・高圧給水加熱器 ８１・・・本体胴 ８３・・・氷室 ８５・・・給水入口 ８６・・・給水出口 ８７・・・加熱管群 ８９・・・加熱蒸気流入口 ９０・・・加熱蒸気流出口 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名） 第 １ 図 第 ３ 図 第 ４ 図 ／ Ｊ ｔＤ １０
θｃＪＬ ５ＪｌｔＡ（ｒｒｍ）
Claims (2)
- （１）管群をＣｒ１０〜２５％、Ｃ＜０．１％、Ｆｅ残
部からなるフェライト系ステンレス鋼で構成したことを
特徴とした給水加熱器。 - （２）管群をＣｒ１０〜２５％、Ｃ＜０．１％、Ｆｅ残
部からなるフェライト系ステンレス鋼を８５０〜９５０
℃還元性雰囲気で光輝焼鈍処理した鋼で構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の給水加熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25995184A JPS61138005A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 給水加熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25995184A JPS61138005A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 給水加熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138005A true JPS61138005A (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=17341183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25995184A Pending JPS61138005A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 給水加熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61138005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7843298B2 (en) | 2004-12-27 | 2010-11-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd | Power distribution transformer and tank therefor |
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| JPS51137616A (en) * | 1975-05-26 | 1976-11-27 | Nippon Steel Corp | Ferritic stainless steel having high tough ness and excellent forming property |
| JPS5662947A (en) * | 1979-10-27 | 1981-05-29 | Nippon Steel Corp | Ferritic stainless steel with superior corrosion resistance for bright annealing finish |
| JPS56151804A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-25 | Hitachi Ltd | Water feed heater |
| JPS58151456A (ja) * | 1982-03-02 | 1983-09-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | フエライト系ステンレス鋼 |
| JPS5943848A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | フエライト系ステンレス鋼 |
| JPS59112104A (ja) * | 1982-12-20 | 1984-06-28 | 株式会社日立製作所 | 火力発電プラントにおける給水加熱器 |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP25995184A patent/JPS61138005A/ja active Pending
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| US8432244B2 (en) | 2004-12-27 | 2013-04-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Power distribution transformer and tank therefor |
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