KR101728263B1 - Boiler operation method and boiler - Google Patents
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Abstract
본 발명에 관한 보일러는 보일러물이 흐르는 급수 계통(11)과 보일러물에 암모니아 용액을 첨가하는 암모니아 첨가 설비(12)와 보일러물의 pH를 측정하는 pH 측정 장치(14)와 제어 장치(15)를 구비하고 있다. 제어 장치(15)는 보일러물이 가열될 때에 보일러물의 pH가 보관용 pH 범위에 포함되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어하고, 보일러물이 급수 계통(11)을 흐르는 것이 정지되기 전에 보일러물의 pH가 보관용 pH 범위에 포함되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다. 이때, 보관용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH는 운전용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH보다 크다. 이와 같은 보일러는 히드라진을 함유하는 보관용 보일러물을 급수 계통(11)에 충전하는 것과 비교하여 급수 계통(11)이 부식하는 것을 보다 용이하게 방지할 수 있다.The boiler according to the present invention includes a water supply system 11 through which boiler water flows, an ammonia addition unit 12 for adding ammonia solution to the boiler water, a pH measurement unit 14 for measuring the pH of the boiler water and a control unit 15 Respectively. The controller 15 controls the ammonia addition unit 12 so that the pH of the boiler water is included in the storage pH range when the boiler water is heated and controls the pH of the boiler water before the boiler water stops flowing through the water supply system 11 The ammonia addition unit 12 is controlled so that it is contained in the storage pH range. At this time, the arbitrary pH included in the storage pH range is larger than the arbitrary pH included in the operating pH range. Such a boiler can more easily prevent the water supply system 11 from corroding compared to filling the water supply system 11 with storage boiler water containing hydrazine.
Description
본 발명은 보일러 운전 방법 및 보일러에 관한 것이며, 특히 보일러물이 순환하는 급수 계통을 보관할 때에 이용되는 보일러 운전 방법 및 보일러에 관한 것이다.
The present invention relates to a boiler operating method and a boiler, and more particularly to a boiler operating method and a boiler used for storing a water supply system in which boiler water circulates.
보일러물이 순환하는 급수 계통에서 증기(수증기)를 생성하는 것은 보일러 증기 터빈 발전 설비, 가스 터빈(배열 회수 보일러) 증기 터빈 복합 발전 설비 등이 있으나, 석탄 가스화 복합 발전 설비(IGCC: Integrated coal Gasification Combined Cycle)는 증기를 생성하는 급수 계통을 크게 보유하는 설비이다. 석탄 가스화 복합 발전 설비는 석탄 가스화 로와 가스 냉각기와 가스 터빈 설비와 배열 회수 보일러와 증기 터빈 설비와 발전기를 구비하고 있다. 석탄 가스화 로는 미분탄을 가스화함으로써, 가연성을 갖는 생성 가스를 생성한다. 가스 냉각기는 생성 가스를 냉각한다. 가스 터빈 설비는 냉각된 생성 가스를 연소시킴으로써 고온과 고압의 연소 가스를 생성하고, 회전 동력을 생성한다. 배열 회수 보일러는 가스 터빈 설비의 배기 가스로부터 열 에너지를 회수하고, 고압의 증기를 생성한다. 증기 터빈 설비는 증기를 사용하여 회전 동력을 생성한다. 발전기는 가스 터빈 설비와 증기 터빈 설비에 의해 생성된 회전 동력을 전력으로 변환한다.There are boiler steam turbine power plant, gas turbine (batch recovery boiler) steam turbine combined power generation plant, and steam generator (IGCC: Integrated coal Gasification Combined), which generate steam (water vapor) in the water supply system circulating the boiler water. Cycle) is a facility that holds a large amount of steam generation system. The coal gasification combined cycle power plant is equipped with a coal gasification furnace, a gas cooler, a gas turbine facility, an arrangement recovery boiler, a steam turbine facility and a generator. In coal gasification, the pulverized coal is gasified to produce a flammable product gas. The gas cooler cools the product gas. Gas turbine installations generate high temperature and high pressure combustion gases by burning the cooled product gas and generate rotational power. The batch recovery boiler recovers thermal energy from the exhaust gas of the gas turbine plant and produces high pressure steam. Steam turbine plants use steam to generate rotational power. The generator converts the rotational power generated by the gas turbine plant and the steam turbine plant into electricity.
가스 냉각기와 배열 회수 보일러는 보일러물이 순환하는 급수 계통을 구비하고 있다. 보일러물이 급수 계통을 순환하는 것에 의해, 가스 냉각기는 석탄 가스화 로에 의해 생성된 생성 가스를 냉각하고, 배열 회수 보일러는 가스 터빈 설비로부터 배기된 배기 가스를 냉각한다. 또한 가스 냉각기와 배열 회수 보일러는 급수 계통을 순환하는 것에 의해, 보일러물을 가열하고, 증기 터빈 설비에 공급되는 증기를 생성한다.The gas cooler and the batch recovery boiler are equipped with a water supply system in which the boiler water circulates. By the boiler water circulating in the feedwater system, the gas cooler cools the product gas produced by the coal gasification furnace, and the batch recovery boiler cools the exhaust gas exhausted from the gas turbine installation. In addition, the gas cooler and the arrangement recovery boiler circulate the water supply system to heat the boiler water and produce the steam supplied to the steam turbine installation.
한편, 정기 점검 등으로 석탄 가스화 복합 발전 설비의 운전이 정지하고, 기기 보관 중이 되는 기간이 긴 경우, 급수 계통의 배관 등을 교환할 필요가 있는 경우에는 보일러물을 배출하여 대응한다. 그러나 신속하게 재기동하기 위해 보일러물을 배출하지 않고 보관하는 경우에 있어서, 급수 계통의 배관 내부 등 금속제 구성재가 부식하는 것을 방지하는 것이 필요해지고 있다.
On the other hand, when the operation of the coal gasification combined cycle power plant is stopped due to periodical inspection, the period during which the equipment is being stored is long, and the piping of the water supply system needs to be replaced, the boiler water should be discharged to cope. However, when storing boiler water without discharging it for quick restart, it is necessary to prevent corrosion of metallic construction materials such as piping inside the water supply system.
발전 설비의 운전이 정지하고, 기기 보관 중에 신속하게 재기동하기 위해 보일러물을 배출하지 않고 보관하는 기간에는 급수 계통은 히드라진을 함유하는 보관수가 충전됨으로써, 배관 내부 등의 부식을 저감하는 것이 가능하다. 그러나 히드라진은 건강에 악영향을 끼친다는 것이 알려져, 취급에 주의할 필요가 있다(특허문헌 1,2,3 참조). 급수 계통의 금속제 부재의 부식을 보다 용이하고, 보다 장기간에 걸쳐 저감하는 것이 필요해지고 있다.In the period during which the operation of the power generation facility is stopped and the boiler water is not discharged for quickly restarting while the equipment is being stored, the water supply system is filled with the storage water containing hydrazine, so that it is possible to reduce the corrosion inside the pipe. However, it is known that hydrazine adversely affects health, so careful handling is required (see
본 발명의 과제는 보일러물이 흐르는 급수 계통이 부식하는 것을 용이하게 저감하는 보일러 운전 방법 및 보일러를 제공하는 것에 있다.
Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention provides a boiler operation method and a boiler which can easily reduce corrosion of a water supply system through which boiler water flows.
본 발명의 제1의 상태에 관한 보일러 운전 방법은 보일러 급수 계통 부분을 사용하여 실행된다. 상기 보일러는 가열되는 보일러물이 흐르는 급수 계통과 상기 보일러물에 pH 조정용 암모니아를 첨가하는 암모니아 첨가 설비를 구비하고 있다. 본 발명에 의한 보일러 운전 방법은 상기 보일러물의 pH를 측정하는 것, 상기 보일러의 운전 시에 상기 pH가 운전용 pH 범위에 포함되어 있을 때에 상기 보일러물이 가열되도록 상기 보일러물을 상기 급수 계통으로 흐르게 하는 것, 상기 보일러의 정지 시에 상기 pH가 보관용 pH 범위에 포함될 때까지 상기 보일러물에 암모니아가 첨가되도록 상기 암모니아 첨가 설비를 제어하는 것, 상기 pH가 상기 보관용 pH 범위에 포함되어 있을 때에 상기 급수 계통에 상기 보일러물이 흐르는 것을 정지시키는 것을 구비하고 있다. 이때, 상기 보관용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH는 상기 운전용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH와 동등하거나, 혹은 상기 임의의 pH보다 크다.The boiler operating method according to the first aspect of the present invention is implemented using the boiler feedwater system part. The boiler includes a water supply system through which heated boiler water flows and an ammonia addition facility for adding ammonia for pH adjustment to the boiler water. The boiler operation method according to the present invention includes: measuring the pH of the boiler water; flowing the boiler water to the water supply system so that the boiler water is heated when the pH is in the operating pH range Controlling the ammonia addition facility so that ammonia is added to the boiler water until the pH is included in the storage pH range when the boiler is stopped; when the pH is in the storage pH range And stopping the flow of the boiler water to the water supply system. At this time, the arbitrary pH included in the storage pH range is equal to or greater than the arbitrary pH included in the operating pH range.
이와 같은 보일러 운전 방법에 의하면 pH가 보관용 pH 범위에 포함되는 보일러물이 급수 계통에 충전되어 있음으로써, pH가 운전용 pH 범위에 포함되어 있는 보일러물이 급수 계통에 충전되어 있는 것과 비교하여, 발전 설비의 운전이 정지한 기기 보관 중에 급수 계통이 부식하는 것을 보다 장기간에 걸쳐 저감하는 것이 가능하다. 또한 암모니아는 일반적으로 히드라진과 비교하여 보다 용이하게 취급하는 것이 가능하다. 따라서 이와 같은 보일러 운전 방법은 히드라진을 함유하는 보관용 보일러물을 급수 계통에 충전하는 것과 비교하여, 급수 계통이 부식하는 것을 보다 용이하게 방지할 수 있다.According to such a boiler operating method, boiler water contained in the pH range for storage is filled in the water supply system, so that compared with the boiler water in which the pH is in the operational pH range is filled in the water supply system, It is possible to reduce the corrosion of the water supply system during the storage of the equipment in which the operation of the power generation facility is stopped over a longer period of time. In addition, ammonia is generally easier to handle than hydrazine. Therefore, this boiler operating method can more easily prevent corrosion of the water supply system as compared with filling the water supply system with storage boiler water containing hydrazine.
상기 제1의 상태에 관한 보일러 운전 방법은 상기 급수 계통에 상기 보일러물이 흐르는 것이 정지된 후에 상기 보일러의 재기동 운전 시에 상기 pH가 상기 운전용 pH 범위에 포함되어 있을 때에 상기 보일러물이 가열되도록 상기 급수 계통에 상기 보일러물을 흐르게 하는 것을 한층 더 구비하고 있다.The boiler operation method according to the first aspect may be such that after the boiler water stops flowing into the water supply system, the boiler water is heated when the pH is included in the operating pH range during the restart operation of the boiler And further causing the boiler water to flow to the water supply system.
이와 같은 보일러 운전 방법에 의하면 보관용 보일러물의 pH가 운전용 pH 범위에 포함되므로, 보관용 보일러물을 그대로 운전용 보일러물로서 사용하는 것에 의해, 보일러를 보다 용이하게 단시간에 재기동하는 것이 가능하다.According to this boiler operating method, the pH of the storage boiler water is included in the operating pH range, so that it is possible to restart the boiler more easily in a short time by using the storage boiler water as the boiler for operation as it is.
상기 제1의 상태에 관한 보일러 운전 방법은 여러 개의 보관 기간을 여러 개의 보관용 pH 범위에 대응시키는 테이블을 참조하여, 상기 급수 계통에 상기 보일러물을 흐르게 하지 않는 발전 설비 정지 기간에 대응하는 상기 보관용 pH 범위를 상기 여러 개의 보관용 pH 범위로부터 도출하는 것을 한층 더 구비하고 있다. 이때, 상기 여러 개의 보관용 pH 범위 중에 제1 기간에 대응하는 제1 보관용 pH 범위의 하한은 상기 여러 개의 보관용 pH 범위 중에 상기 제1 기간보다 짧은 제2 기간에 대응하는 제2 보관용 pH 범위의 하한보다 크다.The boiler operation method according to the first aspect of the present invention refers to a table in which a plurality of storage periods correspond to a plurality of storage pH ranges, And further deriving a pH range for use from the above-mentioned several storage pH ranges. At this time, the lower limit of the first storage pH range corresponding to the first period in the plurality of storage pH ranges is the second storage pH corresponding to the second period shorter than the first period in the several storage pH ranges Is greater than the lower limit of the range.
이와 같은 보일러 운전 방법에 의하면 상기 보일러물에 적정량의 암모니아를 첨가하는 것이 가능하고, 기기 보관 중에 급수 계통의 부식을 보다 적절하게 저감하는 것이 가능하다.According to this boiler operating method, it is possible to add an appropriate amount of ammonia to the boiler water, and it is possible to more appropriately reduce the corrosion of the water supply system during storage of the equipment.
본 발명의 제2의 상태에 관한 보일러는 가열되는 보일러물이 흐르는 급수 계통과 상기 보일러물에 암모니아를 첨가하는 암모니아 첨가 설비와 상기 보일러물의 pH를 측정하는 pH 측정 장치와 암모니아 첨가 설비의 제어를 하는 제어 장치를 구비하고 있다. 상기 보일러의 운전 시에 상기 제어 장치는 상기 보일러물이 가열되도록 상기 보일러물이 상기 급수 계통을 흐를 때에 상기 pH가 운전용 pH 범위에 포함되도록 상기 암모니아 첨가 설비를 제어하는 통상 제어 회로와 상기 보일러의 정지 시에 상기 보일러물이 상기 급수 계통을 흐르는 것이 정지되기 전에 상기 pH가 보관용 pH 범위에 포함되도록 상기 암모니아 첨가 설비를 제어하는 보관용 제어 회로를 구비하고 있다. 이때, 상기 보관용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH는 상기 운전용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH와 동등하거나, 혹은 상기 임의의 pH보다 크다.The boiler according to the second aspect of the present invention includes a water supply system through which heated boiler water flows, an ammonia addition facility for adding ammonia to the boiler water, a pH measurement device for measuring the pH of the boiler water, and an ammonia addition facility And a control device. Wherein the control device controls the ammonia addition facility so that the pH is in the operating pH range when the boiler water flows through the feed water system so that the boiler water is heated during operation of the boiler, And a storage control circuit for controlling the ammonia addition facility so that the pH is included in the storage pH range before the boiler water stops flowing through the water supply system at the time of stop. At this time, the arbitrary pH included in the storage pH range is equal to or greater than the arbitrary pH included in the operating pH range.
이와 같은 보일러는 pH가 보관용 pH 범위에 포함되는 보일러물이 급수 계통에 충전되어 있음으로써, pH가 운전용 pH 범위에 포함되어 있는 보일러물이 급수 계통에 충전되어 있는 것과 비교하여, 급수 계통이 부식하는 것을 저감하는 것이 가능하다. 또한 암모니아는 일반적으로 히드라진과 비교하여 보다 용이하게 취급하는 것이 가능하다. 따라서 이와 같은 보일러는 히드라진을 함유하는 보관용 보일러물을 급수 계통에 충전하는 것과 비교하여, 기기 보관 중에 급수 계통이 부식하는 것을 보다 용이하게 억제할 수 있다.As such boilers are filled with boiler water whose pH is in the storage pH range, the boiler water whose pH is in the operational pH range is filled in the water supply system, It is possible to reduce corrosion. In addition, ammonia is generally easier to handle than hydrazine. Therefore, such a boiler can more easily suppress the corrosion of the water supply system during storage of the equipment, as compared with filling the water supply system with storage boiler water containing hydrazine.
본 발명의 제3의 상태에 관한 가스 냉각기는 탄소 함유 고체 연료를 산화제에 의해 가스화함으로써 생성되는 생성 가스가 흐르는 유로와 급수가 흐르는 유로(보일러물 순환 계통)을 구비하고 있다. 이때, 상기 급수 계통은 상기 생성 가스의 열을 사용하여 상기 보일러물을 가열한다.The gas cooler according to the third aspect of the present invention includes a flow channel through which a product gas generated by gasifying the carbon-containing solid fuel with an oxidizing agent and a flow channel (a water circulating system of the boiler) through which water flows. At this time, the water supply system uses the heat of the generated gas to heat the boiler water.
이와 같은 가스 냉각기는 발전 설비 정지 시의 기기 보관 중에 급수 계통이 부식하는 것을 보다 용이하게 억제하는 것이 가능하다.Such a gas cooler can more easily suppress the corrosion of the water supply system during the storage of the equipment when the power generation facility is stopped.
본 발명의 제4의 상태에 관한 배열 회수 보일러는 가스 터빈으로부터 배기된 배기 가스가 흐르는 유로와 급수가 흐르는 유로(보일러물 순환 계통)를 구비하고, 상기 급수 계통은 상기 배기 가스의 열을 사용하여 상기 보일러물을 가열한다.The arrangement recovery boiler according to the fourth aspect of the present invention includes a flow passage through which exhaust gas exhausted from a gas turbine flows and a flow passage through which water flows (a boiler water circulation system), and the water supply system uses heat of the exhaust gas Thereby heating the boiler water.
이와 같은 배열 회수 보일러는 발전 설비 정지 시의 기기 보관 중에 급수 계통이 부식하는 것을 보다 용이하게 방지하는 것이 가능하다.Such an arrangement recovery boiler can more easily prevent the water supply system from corroding during storage of the equipment at the time of stopping the power generation facility.
본 발명의 제5의 상태에 관한 석탄 가스화 복합 발전 설비는 본 발명에 의한 배열 회수 보일러와 탄소 함유 고체 연료를 가스화함으로써 생성 가스를 생성하는 가스화 로와 상기 생성 가스를 사용하여 동력을 생성함으로써 배기 가스를 배기하는 가스 터빈과 증기를 사용하여 동력을 생성하는 증기 터빈을 구비하고 있다. 이때, 상기 증기는 상기 급수 계통이 상기 생성 가스의 열과 상기 배기 가스의 열을 사용하여 상기 보일러물을 가열함으로써 생성된다.The coal gasification combined cycle power plant according to the fifth aspect of the present invention is a coal gasification combined cycle power generation facility according to the present invention comprises a boiler for producing a product gas by gasifying an exhaust gas boiler and a carbon containing solid fuel according to the present invention, And a steam turbine for generating power by using steam. At this time, the steam is generated by heating the boiler water using the heat of the generated gas and the heat of the exhaust gas.
이와 같은 석탄 가스화 복합 발전 설비는 발전 설비 정지 시의 기기 보관 중에 급수 계통이 부식하는 것을 보다 용이하게 억제하는 것이 가능하다.
Such a coal gasification combined cycle power generation facility can more easily suppress the corrosion of the water supply system during storage of the equipment when the power generation facility is stopped.
본 발명에 의한 보일러 운전 방법 및 보일러는 운전 시에 순환하는 보일러물의 pH보다 큰 pH의 보일러물을 급수 계통에 충전함으로써, 기기 보관 중에 급수 계통이 부식하는 것을 용이하게 저감하는 것이 가능하다.
The boiler operation method and the boiler according to the present invention can easily reduce the corrosion of the water supply system during the storage of the equipment by charging the boiler water having a pH higher than the pH of the boiler water circulating during operation into the water supply system.
도 1은 석탄 가스화 복합 발전 설비를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 보일러물 순환 계통을 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 비교예의 보일러 보관 방법을 나타내는 플로이다.
도 5는 pH와 부식의 관계를 나타내는 그래프이다. 1 is a schematic configuration diagram showing a coal gasification combined cycle power plant.
2 is a schematic diagram showing a boiler water circulation system.
3 is a block diagram showing a control device.
4 is a flow chart showing a boiler storage method of a comparative example.
5 is a graph showing the relationship between pH and corrosion.
도면을 참조하여 본 발명에 관한 보일러의 실시 형태가 아래에 기재된다. 그 보일러의 급수 계통 부분은 도 1에 나타낸 바와 같이 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)에 이용된다. 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 가스화 로(1)와 가스 냉각기(2)와 가스 터빈(3)과 배열 회수 보일러(5)와 증기 터빈(6)과 발전기(7)와 복수기(8)를 구비하고 있다. 가스화 로(1)는 외부 설비로부터 공급되는 탄소 함유 고체 연료로서의 석탄을 파쇄한 미분탄과 산화제로서의 공기(또는 산소)로부터 가연성을 갖는 고온의 생성 가스를 생성한다. 가스 냉각기(2)는 가스화 로(1)에 의해 생성된 고온의 생성 가스로부터 냉각 후 생성 가스를 생성한다. 이 고온의 생성 가스를 냉각하는 열 교환에 의해, 가스 냉각기(2)는 복수기(8)에 의해 생성된 보일러물로부터 고온 고압의 증기를 생성한다.Embodiments of the boiler according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The water supply system portion of the boiler is used in the coal gasification combined
가스 터빈(3)은 가스 냉각기(2)에 의해 생성된 냉각 후 생성 가스를 사용하여, 회전 동력을 생성하고 고온의 배기 가스를 배기한다. 배열 회수 보일러(5)는 가스 터빈(3)으로부터 배기된 고온의 배기 가스를 냉각하는 열 교환에 의해, 복수기(8)에 의해 생성된 보일러물로부터 고온 고압의 증기를 생성한다. 증기 터빈(6)은 가스 냉각기(2)에 의해 생성된 증기와 배열 회수 보일러(5)에 의해, 생성된 증기를 사용하여 회전 동력을 생성하고 배기 증기를 배기한다. 발전기(7)는 가스 터빈(3)에 의해 생성된 회전 동력과 증기 터빈(6)에 의해 생성된 회전 동력을 사용하여 발전한다. 복수기(8)는 증기 터빈(6)에 의해 배기된 배기 증기로부터 물을 생성하여 보일러물로 한다.The gas turbine (3) uses the after-cooling gas produced by the gas cooler (2) to generate rotational power and exhaust hot exhaust gas. The
도 2는 가스 냉각기(2)의 급수(순환) 계통 부분을 나타내고 있다. 가스 냉각기(2)는 급수(순환) 계통(11)과 암모니아 첨가 설비(12)와 pH 측정 장치(14)와 제어 장치(15)를 구비하며, 생성 가스 유로(a)를 구비하고 있다. 생성 가스 유로(a)는 가스화 로(1)에 의해 생성된 생성 가스가 흐른다. 급수 계통(11)은 증기 드럼(16)과 여러 개의 강수관(17)과 헤더(18)와 여러 개의 전열관(19)을 구비하고 있다. 증기 드럼(16)은 강철계 재료(이하, 강철로 기재함)로부터 형성되며, 용기에 형성되어 있다. 증기 드럼(16)은 복수기(8)에 의해 생성된 보일러물이 증기 드럼(16)의 내부에 공급되도록 복수기(8)로부터 관로(管路)(30)를 개재하여 접속되어 있다. 증기 드럼(16)은 증기 드럼(16)의 내부에서 생성된 증기가 증기 터빈(6)에 공급되도록 증기 터빈(6)에 관로(31)을 개재하여 접속되어 있다. 증기 드럼(16)은 또한, 증기 드럼(16)의 내부에 저류된 보일러물이 여러 개의 강수관(17)에 공급되도록 여러 개의 강수관(17)에 접속되어 있다.Fig. 2 shows a water supply (circulation) system part of the
여러 개의 강수관(17)은 각각 강철로 형성되며, 증기 드럼(16)으로부터 공급되는 보일러물이 흐르는 유로를 형성하고 있다. 여러 개의 강수관(17)은 각각 보일러물이 헤더(18)에 공급되도록 헤더(18)에 접속되어 있다. 헤더(18)는 강철로 형성되며, 여러 개의 강수관(17)로부터 공급되는 보일러물이 합류되는 헤더에 형성되어 있다. 헤더(18)는 또한, 보일러물이 여러 개의 전열관(19)에 공급되도록 여러 개의 전열관(19)에 접속되어 있다.The plurality of
여러 개의 전열관(19)은 강철로 형성되며, 헤더(18)로부터 공급되는 보일러물이 흐르는 유로를 형성하고 있다. 여러 개의 전열관(19)은 가스화 로(1)에 의해 생성되는 생성 가스의 열에 의해 가열되도록 생성 가스 유로(a)에 배치되어 있다. 여러 개의 전열관(19)은 또한, 헤더(18)로부터 공급되는 보일러물이 증기 드럼(16)에 공급되도록 증기 드럼(16)에 접속되어 있다.The plurality of
암모니아 첨가 설비(12)는 제어 장치(15)에 정보 전달이 가능하게 전기적으로 접속되어, 암모니아 용액을 저류하고 있다. 암모니아 첨가 설비(12)는 제어 장치(15)에 제어됨으로써, 복수기(8)로부터 증기 드럼(16)에 공급되는 보일러물에 암모니아 용액이 첨가되도록 관로(30)에 암모니아 용액을 공급한다. The
pH 측정 장치(14)는 제어 장치(15)에 정보 전달이 가능하게 전기적으로 접속되어 있다. pH 측정 장치(14)는 제어 장치(15)에 제어됨으로써, 소정의 시간마다 또는 연속하여 증기 드럼(16)에 저류되어 있는 보일러물의 pH를 측정한다.The
제어 장치(15)는 컴퓨터로서, 도시하지 않는 CPU와 기억 장치와 메모리 드라이브와 통신 장치와 인터페이스를 구비하고 있다.The
인터페이스는 제어 장치(15)에 접속되는 외부기기에 의해 생성되는 정보를 CPU로 출력하고, CPU에 의해 생성된 정보를 외부기기로 출력한다. 외부기기는 암모니아 첨가 설비(12)와 pH 측정 장치(14)를 포함하고 있다.The interface outputs information generated by an external device connected to the
제어 장치(15)에 인스톨된 컴퓨터 프로그램은 도 3에 나타낸 바와 같이 제어 장치(15)에 여러 개의 기능을 각각 실현시키기 위한 여러 개의 컴퓨터 프로그램으로부터 형성되어 있다. 여러 개의 기능은 통상 제어 회로(21)와 보관용 제어 회로(22)를 포함하고 있다.The computer program installed in the
pH 측정 장치(14)는 가스화 로(1)와 가스 냉각기(2)가 운전 중에 적어도 1회의 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH를 측정한다. 통상 제어 회로(21)는 운전용 pH 범위를 기억 장치에 사전에 기록하고 있다. 운전용 pH 범위의 설정값은 예를 들어, 9.7을 나타내고 있다. 통상 제어 회로(21)는 또한, 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH가 운전용 pH 범위에 포함되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다. 다시 말해, 통상 제어 회로(21)는 그 보일러물의 pH가 운전용 pH 범위의 설정값보다 작을 때에 암모니아 용액이 관로(30)에 공급되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다. 통상 제어 회로(21)는 그 보일러물의 pH가 운전용 pH 범위의 설정값과 동등하거나 또는 설정값보다 클 때에 암모니아 용액이 관로(30)에 공급되지 않도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다.The
보관용 제어 회로(22)는 보관용 pH 범위를 기억 장치에 사전에 기록하고 있다. 보관용 pH 범위의 하한은 운전용 pH 범위의 설정값과 동등하거나 혹은 설정값보다 크며, 예를 들어, 9.7을 나타내고 있다. 보관용 제어 회로(22)는 또한, 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH가 보관용 pH 범위에 포함되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다. 다시 말해, 보관용 제어 회로(22)는 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH가 보관용 pH 범위의 하한보다 작을 때에 암모니아 용액이 관로(30)에 공급되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다. 보관용 제어 회로(22)는 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH가 보관용 pH 범위의 하한보다 클 때에 암모니아 용액이 관로(30)에 공급되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다.The
배열 회수 보일러(5)는 도시하지 않은 급수 계통을 구비하고 있다. 급수 계통은 급수 계통(11)과 유사하게 형성되며, 다시 말해 증기 드럼과 여러 개의 강수관과 헤더와 여러 개의 전열관을 구비하고 있다. 증기 드럼은 강철로 형성되며, 용기에 형성되어 있다. 증기 드럼은 관로(30)에 접속되며, 관로(31)에 접속되어 있다. 증기 드럼은 또한, 증기 드럼의 내부에 저류된 보일러물이 여러 개의 강수관에 공급되도록 여러 개의 강수관에 접속되어 있다.The
여러 개의 강수관은 각각 강철로 형성되며, 증기 드럼으로부터 공급되는 보일러물이 흐르는 유로를 형성하고 있다. 여러 개의 강수관은 각각 보일러물이 헤더에 공급되도록 헤더에 접속되어 있다. 헤더는 강철로 형성되며, 여러 개의 강수관으로부터 공급되는 보일러물을 저류하는 용기에 형성되어 있다. 헤더는 또한, 보일러물이 여러 개의 전열관에 공급되도록 여러 개의 전열관에 접속되어 있다.The plurality of water pipes are each formed of steel and form a flow path for the boiler water supplied from the steam drum. Several precipitation pipes are connected to the header so that boiler water is supplied to the header, respectively. The header is formed of steel and is formed in a container for storing boiler water supplied from several precipitation pipes. The header is also connected to the plurality of heat transfer tubes so that the boiler water is supplied to the plurality of heat transfer tubes.
여러 개의 전열관은 강철로 형성되며, 헤더로부터 공급되는 보일러물이 흐르는 유로를 형성하고 있다. 여러 개의 전열관은 가스 터빈(3)으로부터 배기되는 배기 가스의 열에 의해 가열되도록 배기 가스가 흐르는 유로에 배치되어 있다. 여러 개의 전열관은 또한, 헤더로부터 공급되는 보일러물이 증기 드럼에 공급되도록 증기 드럼에 접속되어 있다.The plurality of heat transfer tubes are formed of steel and form a flow path for the boiler water supplied from the header. The plurality of heat transfer tubes are arranged in a flow path through which the exhaust gas flows so as to be heated by the heat of the exhaust gas exhausted from the gas turbine (3). The plurality of heat transfer tubes are also connected to the steam drum so that the boiler water supplied from the header is supplied to the steam drum.
본 발명에 관한 보일러 운전 방법의 실시 형태는 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)를 사용하여 실행하며, 통상 운전과 보관용 운전과 재기동 운전을 구비하고 있다.An embodiment of the boiler operating method according to the present invention is implemented using the coal gasification combined cycle power plant (10), and includes a normal operation and a storage operation and a restart operation.
통상 운전에서는 가스화 로(1)는 외부의 설비로부터 공급되는 공기(또는 산소)를 사용하여, 외부의 설비로부터 공급되는 탄소 함유 고체 연료로서의 석탄을 파쇄하여 연소시킴으로써, 가연성을 갖는 고온의 생성 가스를 생성한다. 가스 냉각기(2)는 복수기(8)에 의해 생성된 보일러물을 사용하여, 가스화 로(1)에 의해 생성된 고온의 생성 가스를 냉각하도록 열 교환함으로써, 냉각 후 생성 가스를 생성한다. 이때, 가스 냉각기(2)는 가스화 로(1)에 의해 생성된 고온의 생성 가스의 열을 사용하여, 보일러물을 가열하도록 열 교환함으로써 고온 고압의 증기를 생성한다.In normal operation, in the
가스 터빈(3)은 가스 냉각기(2)에 의해 생성된 냉각 후 생성 가스를 연소함으로써, 고온 고압의 배기 가스를 생성한다. 가스 터빈(3)은 또한, 배기 가스의 운동 에너지를 사용하여 회전 동력을 생성하고, 배기 가스를 배기한다. 배열 회수 보일러(5)는 복수기(8)에 의해 생성된 보일러물을 사용하여, 가스 터빈(3)으로부터 배기된 고온의 배기 가스를 냉각하도록 열 교환을 함으로써, 냉각 후 배기 가스를 생성한다. 이때, 배열 회수 보일러(5)는 가스 터빈(3)으로부터 배기된 고온의 배기 가스의 열을 사용하여, 복수기(8)에 의해 생성된 보일러물을 가열하도록 열 교환을 함으로써, 고온 고압의 증기를 생성한다.The gas turbine (3) burns the produced gas after cooling generated by the gas cooler (2), thereby producing exhaust gas of high temperature and high pressure. The
증기 터빈(6)은 가스 냉각기(2)에 의해 생성된 고온 고압의 증기의 운동 에너지와 배열 회수 보일러(5)에 의해 생성된 고온 고압의 증기의 운동 에너지를 사용하여 회전 운동을 생성하고, 배기 증기를 배기한다. 발전기(7)는 가스 터빈(3)에 의해 생성된 회전 동력과 증기 터빈(6)에 의해 생성된 회전 동력을 사용하여 발전한다. 복수기(8)는 증기 터빈(6)에 의해 배기된 배기 증기를 냉각하도록 열 교환하는 것에 의해 물을 생성하여 보일러물로 하고, 관로(30)를 개재하여 보일러물을 가스 냉각기(2)와 배열 회수 보일러(5)에 공급한다.The
이때, pH 측정 장치(14)는 가스 냉각기(2)의 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH를 측정한다. pH 측정 장치(14)는 측정된 pH를 제어 장치(15)에 송신한다. 제어 장치(15)는 운전용 pH 범위의 설정값과 측정된 pH가 동등할 때, 혹은 설정값보다 측정된 pH가 클 때에 암모니아 첨가 설비(12)를 제어함으로써, 복수기(8)로부터 증기 드럼(16)에 공급되는 보일러물에 암모니아 용액의 첨가를 정지한다. 제어 장치(15)는 사전에 설정된 운전용 pH 범위의 설정값보다 측정된 pH가 작을 때에 암모니아 첨가 설비(12)를 제어함으로써, 복수기(8)로부터 증기 드럼(16)에 공급되는 보일러물에 암모니아 용액을 첨가한다.At this time, the
가스 냉각기(2)는 관로(30)를 개재하여 복수기(8)로부터 공급되는 보일러물을 급수 계통(11)에 순환시켜, 보일러물로부터 증기를 생성한다. 다시 말해, 여러 개의 강수관(17)은 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물을 헤더(18)에 공급한다. 헤더(18)는 여러 개의 강수관(17)로부터 공급되는 보일러물을 합류한다. 여러 개의 전열관(19)은 가스화 로(1)에 의해 생성되는 고온의 생성 가스의 열을 사용하여, 가열관 헤더(18)에서 합류되고 있는 보일러물을 가열하도록 열 교환을 하고, 가열된 보일러물을 증기 드럼(16)에 공급한다. 증기 드럼(16)은 관로(30)를 개재하여 복수기(8)로부터 공급된 보일러물과 여러 개의 전열관(19)에 의해 가열된 보일러물을 저류한다. 증기 드럼(16)은 또한, 저류하고 가열된 보일러물을 기액 분리하고, 기액 분리된 증기를 증기 터빈(6)에 공급한다.The
보관용 운전은 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)가 정기 보수 점검 등으로 정지하기 직전에 실행된다. 제어 장치(15)는 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)가 정지하기 직전에 우선 pH 측정 장치(14)에 의해 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH를 측정한다. 제어 장치(15)는 측정된 pH가 보관용 pH 범위의 하한보다 작을 때에 암모니아 첨가 설비(12)를 제어함으로써, 암모니아 용액을 관로(30)에 공급한다. 제어 장치(15)는 측정된 pH가 보관용 pH 범위의 하한과 동등하거나 혹은 하한보다 커졌을 때에 암모니아 첨가 설비(12)를 제어함으로써, 관로(30)으로의 암모니아 용액의 공급을 정지한다.The storage operation is performed immediately before the coal gasification combined
석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 측정된 pH가 보관용 pH 범위의 하한과 동등하거나 혹은 하한보다 큰 것을 확인하여 운전이 정지된다. 급수 계통(11)은 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)의 운전이 정지됨으로써, 보일러물의 순환이 정지한다. 급수 계통(11)은 또한, 보일러물의 순환이 정지한 후에 질소가 가압 주입됨으로써, 급수 계통(11) 중의 기체가 충전되어 있는 공간으로부터 산소를 배기하고, 가압된 질소가 그 공간에 충전된다.The coal gasification combined cycle
도 5에 pH와 부식의 관계를 나타내는 그래프로 나타낸다. 밀폐 용기에서 산소 포화(25℃, 8mg/l), 실온의 시험 상태에서 상이한 pH의 암모니아 용액에 시험편을 침지시킨 시험 결과에 의해, 표면 성상으로부터 부식 유무를 판단하고, 부식 면적을 전체 면적에 점유하는 비율로 나타낸 것이다. 강철은 암모니아 용액에 침지되었을 때에 암모니아 용액의 pH가 높을수록 부식하는 속도가 저감하고, 보다 장기간에 걸쳐 강철의 부식을 억제할 수 있다. 따라서 이와 같은 보관용 운전에 의하면 급수 계통(11)은 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)의 정지한 기기 보관 중에 보관용 pH 범위에 포함되는 pH의 보일러물이 충전되어 있음으로써, 운전용 pH 범위에 포함되는 pH의 보일러물이 충전되어 있는 것과 비교하여, 부식하는 것을 보다 저감할 수 있다. 그 결과 이와 같은 보관용 운전에 의하면, 급수 계통(11)은 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)의 정지한 기기 보관 중에 부식하지 않도록 보관되는 것이 가능하다.Fig. 5 is a graph showing the relationship between pH and corrosion. According to the results of the test in which the test specimens were immersed in an ammonia solution at different pH in an oxygen saturation (25 ° C, 8 mg / l) in a sealed container at room temperature, the presence or absence of corrosion was judged from the surface properties, . When steel is immersed in an ammonia solution, the higher the pH of the ammonia solution is, the lower the rate of corrosion and the corrosion of the steel can be suppressed for a longer period of time. Therefore, according to the storage operation, the
재기동 운전은 보관용 운전이 실행된 후에 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)가 소정의 기간 정지한 후에 실행된다. 재기동 운전에서는 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 종래의 기기 보관 중에 히드라진을 함유하는 보관수를 충전한 후의 재기동 운전 개시 때와 상이하고, 급수 계통(11)로부터 보일러물을 추출하여, 재차 통상 운전 시의 수질을 만족하는 보일러물을 공급하는 일 없이 운전이 재개되어 통상 운전이 실행된다.The restart operation is performed after the coal gasification combined
이와 같은 재기동 운전에 의하면 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 pH가 보관용 pH 범위에 포함되는 보일러물을 pH가 운전용 pH 범위에 포함되는 보일러물로 교환하지 않는 것에 의해 재기동에 필요한 시간을 단축 가능함으로써, 종래의 재기동 운전보다 단시간에 재기동하는 것이 가능하다.According to this restart operation, the coal gasification combined cycle
보일러 운전 방법의 비교예는 종래의 기기 보관 방법의 실시 형태로서, 기술한 실시 형태에 따른 보일러 운전 방법과 동일하게 하여, 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)를 사용하여 실행되고, 기술한 실시 형태에 따른 보관용 운전이 다른 보관용 운전으로 치환되며, 기술한 실시 형태에 따른 재기동 운전이 다른 재기동 운전으로 치환되어 있다.The comparative example of the boiler operating method is an embodiment of the conventional apparatus storing method and is executed using the coal gasification combined cycle
보관용 운전에서는 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)가 정지한 후에 도 4에 나타낸 바와 같이 급수 계통(11)로부터 보일러물이 추출된다(스텝S1). 급수 계통(11)은 보일러물이 추출된 후에 보관용수가 충전된다. 보관용수는 히드라진을 50mg/L 함유하고 있다. 급수 계통(11)은 보관용수가 충전된 후에 질소가 가압 주입됨으로써, 급수 계통(11) 중의 기체가 충전되어 있는 공간으로부터 산소를 포함한 공기를 배기하고, 가압된 질소가 그 공간에 충전된다(스텝S2).In the storage operation, after the coal gasification combined
이와 같은 보관용 운전에 의하면 급수 계통(11)은 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)의 정지 중에 히드라진을 50mg/L 함유하고 있는 보관용수가 충전되어 있음으로써, 장기간에 걸쳐 급수 계통(11)을 구성하는 강철이 부식하는 것을 억제 가능하다.According to such storage operation, the
재기동 운전에서는 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)를 재기동시키기 전에 급수 계통(11)로부터 통상 운전에 적합한 히드라진보다 농도가 높은 히드라진을 함유하고 있는 보관용수가 추출된다(스텝S3). 급수 계통(11)은 보관용수가 추출된 후에 보일러물이 충전된다(스텝S4). 보일러물은 히드라진을 함유하지 않은 물로 형성된다. 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 급수 계통(11)에 보일러물을 충전한 후에 운전이 재개되고 통상 운전이 실행된다.In the restart operation, reservoir water containing hydrazine having a higher concentration than that of hydrazine suitable for normal operation is extracted from the
이와 같은 종래의 실시 형태에 따른 재기동 운전에 의하면, 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 통상 운전에서 히드라진을 함유하지 않는 보일러물이 급수 계통(11)을 순환함으로써, 적절하게 운전되는 것이 가능하다.According to such a restart operation according to the conventional embodiment, the coal gasification combined
한편 암모니아는 일반적으로 히드라진과 비교하여 입수가 용이하므로, 보다 용이하게 취급하는 것이 가능하다.On the other hand, since ammonia is generally available in comparison with hydrazine, it can be treated more easily.
또한 기술한 실시 형태에 따른 기기 보관 후의 재기동 운전은 급수 계통(11)을 보관하기 전에 급수 계통(11)로부터 보일러물을 추출하지 않고, 다시 말해 암모니아 용액을 주입하고 보관용 pH 범위에 포함되는 pH의 보일러물을 추출하지 않고 운전을 재기동함으로써, 비교예의 기기 보관 후의 재기동 운전과 비교하여, 보다 단시간에 또한 보일러물을 버리지 않아도 됨으로써 낮은 비용으로 실행되는 것이 가능하다. 기술한 실시 형태에 따른 재기동 운전은 기기 보관 시에 급수 계통(11)에 충전되어 있던 보일러물을 추출하지 않음으로써, 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)를 정지하여 기기 보관을 개시하기 위해, 급수 계통(11)로부터 보일러물이 추출된 후에 급수 계통(11)에는 히드라진을 함유하는 보관용수가 충전하는 공정을 줄일 수 있고, 또한 재기동하기 위해 급수 계통(11)로부터 히드라진을 함유하고 있는 보관용수가 추출된 후에 보일러물이 충전되는 공정을 줄이는 것이 가능하다. 비교예의 재기동 운전과 비교하여 보다 단시간에 실행되는 것이 가능하다. 따라서 기술한 실시 형태에 따른 보일러 운전 방법에 의하면, 비교예의 보일러 운전 방법과 비교하여 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 보다 단시간에 정지하는 것이 가능하고, 보다 단시간에 재기동하는 것이 가능하다.In addition, the boiler water is not extracted from the
또한 제어 장치(15)에 의해 실시되는 동작은 유저에 의해 실행되는 것이 가능하다. 다시 말해, 유저는 pH 측정 장치(14)를 제어함으로써 가스 냉각기(2)의 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH를 측정한다. 암모니아 첨가 설비(12)를 조작함으로써, 관로(30)에 암모니아 용액을 첨가하기도 하고 암모니아 용액의 첨가를 정지하기도 한다. 이 경우에도 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)는 기술한 실시 형태에 따른 보일러 운전 방법과 동일하게 하여, 부식하는 것을 보다 용이하게 방지하는 것이 가능하며, 보다 단시간에 정지하는 것이 가능하고, 보다 단시간에 재기동하는 것이 가능하다. 다시 말해, 가스 냉각기(2), 배열 회수 보일러는 보일러를 구비하므로, 상술한 효과를 내는 것이 가능하다. 이 보일러는 가열되는 보일러물이 흐르는 급수 계통과 상기 보일러물에 암모니아를 첨가하는 암모니아 첨가 설비와 상기 보일러물의 pH를 측정하는 pH 측정 장치를 구비하고 있다.Further, the operation performed by the
본 발명에 관한 보일러의 다른 실시 형태는 기술한 실시 형태에 따른 보관용 제어 회로(22)가 다른 보관용 제어 회로로 치환되어 있다. 보관용 제어 회로는 여러 개의 보관 기간에 대응하는 여러 개의 보관용 pH 범위를 사전에 기억 장치에 기록하고 있다. 여러 개의 보관용 pH 범위는 각각 하한이 운전용 pH 범위의 설정값과 동등하거나 혹은 설정값보다 크다. 예를 들어 도 5에 나타낸 시험 결과에 의하면, 24시간 이내의 기간에 대응하는 보관용 pH 범위의 하한은 9.5를 나타내고 있다. 72시간 이내의 기간에 대응하는 보관용 pH 범위의 하한은 9.7를 나타내고 있다. 4일간 내지 7일간에 포함되는 기간에 대응하는 보관용 pH 범위의 하한은 9.8을 나타내고 있다. 7일간 내지 14일간에 포함되는 기간에 대응하는 보관용 pH 범위의 하한은 9.9를 나타내고 있다. 15일간 내지 30일간에 포함되는 기간에 대응하는 보관용 pH 범위의 하한은 10을 나타내고 있다. 보관 기간이 길어짐에 따라 대응하는 보관용 pH 범위의 하한은 커진다.In another embodiment of the boiler according to the present invention, the
또한 예를 들어, 고온과 강 알칼리성(pH 11 이상)의 환경에서는 통상 알칼리에 강한 강철이어도 알칼리 부식이 될 가능성이 있으므로, 보관용 pH의 상한은 pH11 미만이 바람직하다. 그러나 이것에 한정되는 것은 아니다.Further, for example, in an environment of high temperature and strong alkaline (
보관용 운전부는 유저로부터 제어 장치(15)에 보관 기간이 입력되었을 때에 복수의 보관용 pH 범위로부터 보관 기간에 대응하는 보관용 pH 범위를 산출한다. 보관용 운전부는 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH가 측정되도록 pH 측정 장치(14)를 제어한다. 그리고 보관용 제어 회로는 증기 드럼(16)에 저류되는 보일러물의 pH가 보관용 pH 범위에 포함되도록 암모니아 첨가 설비(12)를 제어한다. 또한 보관 기간에 대응하는 보관용 pH 범위를 산출하고, 암모니아 첨가 설비(12)를 제어하는 것뿐만 아니라, 매뉴얼 조작에 의해 암모니아 첨가 설비(12)를 운전해도 된다.The storage operation section calculates the storage pH range corresponding to the storage period from a plurality of storage pH ranges when the storage period is input from the user to the
이와 같은 보관용 제어 회로를 구비하는 석탄 가스화 복합 발전 설비는 기술한 실시 형태에 따른 석탄 가스화 복합 발전 설비(10)와 동일하게 하여, 급수 계통(11)이 부식하는 것을 보다 용이하게 억제하는 것이 가능하며, 보다 단시간에 정지하는 것이 가능하고, 보다 단시간에 재기동하는 것이 가능하다.The coal gasification combined cycle power plant having such a storage control circuit can be more easily suppressed from corroding the
도 5는 보관수의 pH와 부식 간의 관계를 나타내고 있다. 그 관계는 강철로 형성되는 공시재(供試材)가 침지되는 보관수의 pH를 나타내고, 공시재가 보관수에 침지되는 경과 일수에 대한 부식 면적을 나타내고 있다. 부식 면적은 공시재가 보관수에 접촉하고 있는 표면 면적에 대한, 표면 중의 경과 일수로 부식하고 있는 영역의 면적 표면 비율을 나타내고 있다. 또한 그 관계는 시간과 함께 부식이 진행하는 것을 나타내고 있다. 그 관계는 또한, 보관수의 pH가 클수록 공시재가 부식하기 시작하는 시기가 늦어지는 것을 나타내고 있다. 따라서 그 관계는 보관 중의 급수 계통(11)에 충전되어 있는 보일러물의 pH가 클수록 부식을 보다 장기간 방지하는 것이 가능함을 나타내고 있다.Fig. 5 shows the relationship between the pH of the storage water and corrosion. The relationship shows the pH of the storage water in which the steel material is immersed, and shows the corrosion area with respect to the number of days that the steel material is immersed in the storage water. The corrosion area shows the ratio of the surface area of the area that is corroded by the elapsed days in the surface to the surface area in contact with the stored water. The relationship also indicates that corrosion progresses with time. The relationship also shows that as the pH of the storage water is increased, the time at which the sealing material begins to corrode is delayed. Therefore, the relationship indicates that the larger the pH of the boiler water charged in the
따라서 이와 같은 보관용 제어 회로를 구비하는 석탄 가스화 복합 발전 설비는 정지하는 보관 기간이 길수록 보관용 pH 범위의 하한을 크게 함으로써, 급수 계통(11)의 보관에 이용되는 암모니아의 첨가량을 저감할 수 있고, 급수 계통(11)이 부식하는 것을 적절하게 방지하는 것이 가능하다.Therefore, the longer the storage period for stopping the coal gasification combined cycle power generation system having such a storage control circuit, the larger the lower limit of the storage pH range, thereby reducing the amount of ammonia used for storing the
또한 보관용 pH 범위는 하한이 9.5를 나타내는 다른 보관용 pH 범위로 치환되는 것도 가능하다. 보관용 pH 범위의 하한은 운전용 pH 범위의 설정값과 동등하고, 또는 운전용 pH 범위의 설정값보다 크다.
It is also possible that the storage pH range is replaced by another storage pH range in which the lower limit is 9.5. The lower limit of the storage pH range is equal to the set value of the operating pH range or larger than the set value of the operating pH range.
1 가스화 로
2 가스 냉각기
3 가스 터빈
5 배열 회수 보일러
6 증기 터빈
10 석탄 가스화 복합 발전 설비
11 급수 계통
12 암모니아 첨가 설비
14 pH 측정 장치
15 제어 장치
21 통상 제어 회로
22 보관용 제어 회로1 gasification furnace
2 gas cooler
3 gas turbine
5 Sequence recovery boiler
6 Steam turbines
10 Coal gasification combined power generation facility
11 water system
12 Ammonia addition plant
14 pH measuring device
15 control device
21 Conventional control circuit
22 Storage control circuit
Claims (8)
상기 보일러물에 암모니아 용액을 첨가하는 암모니아 첨가 설비를 구비하는 보일러를 사용하여 실행되는 보일러 운전 방법으로서,
상기 보일러물의 pH를 측정하는 것,
상기 보일러의 운전 시에 상기 pH가 운전용 pH 범위에 포함되어 있을 때에 상기 보일러물이 가열되도록 상기 보일러물을 상기 급수 계통으로 흐르게 하는 것,
상기 보일러의 정지 시에 상기 pH가 보관용 pH 범위에 포함될 때까지 상기 보일러물에 암모니아 용액이 첨가되도록 상기 암모니아 첨가 설비를 제어하는 것,
상기 pH가 상기 보관용 pH 범위에 포함되어 있을 때에 상기 급수 계통에 상기 보일러물이 흐르는 것을 정지시키는 것을 구비하고,
상기 보관용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH는 상기 운전용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH와 동등하거나, 혹은 상기 임의의 pH보다 큰 보일러 운전 방법.
A boiler water flow system,
A boiler operating method executed using a boiler having an ammonia addition facility for adding an ammonia solution to the boiler water,
Measuring the pH of the boiler water,
Flowing the boiler water to the water supply system so that the boiler water is heated when the pH is in the operating pH range during operation of the boiler,
Controlling the ammonia addition facility to add an ammonia solution to the boiler water until the pH is included in a storage pH range when the boiler is stopped,
And stopping the flow of the boiler water to the water supply system when the pH is included in the storage pH range,
Wherein the arbitrary pH included in the storage pH range is equal to or greater than the arbitrary pH included in the operating pH range.
상기 급수 계통에 상기 보일러물이 흐르는 것을 정지시킨 후에 상기 보일러의 재기동 운전 시에 상기 pH가 상기 운전용 pH 범위에 포함되어 있을 때에 상기 보일러물이 가열되도록 상기 급수 계통에 상기 보일러물을 흐르게 하는 것을 더 구비하는 보일러 운전 방법.
The method according to claim 1,
Flowing the boiler water to the water supply system so that the boiler water is heated when the pH is within the operating pH range during the restart operation of the boiler after stopping the flow of the boiler water to the water supply system Further comprising a boiler operating method.
여러 개의 보관 기간을 여러 개의 보관용 pH 범위에 대응시키는 테이블을 참조하여, 상기 급수 계통에 상기 보일러물을 흐르게 하지 않는 발전 설비 정지 기간에 대응하는 상기 보관용 pH 범위를 상기 여러 개의 보관용 pH 범위로부터 도출하는 것을 더 구비하고,
상기 여러 개의 보관용 pH 범위 중의 제1 기간에 대응하는 제1 보관용 pH 범위의 하한은 상기 여러 개의 보관용 pH 범위 중에 상기 제1 기간보다 짧은 제2 기간에 대응하는 제2 보관용 pH 범위의 하한보다 큰 보일러 운전 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The storage pH range corresponding to the power generation facility suspension period in which the boiler water is not allowed to flow in the water supply system is referred to as a table for matching several storage periods to several storage pH ranges, Further comprising:
Wherein the lower limit of the first storage pH range corresponding to the first period of the plurality of storage pH ranges is less than the lower limit of the second storage pH range corresponding to the second period shorter than the first period How to operate a boiler larger than the lower limit.
상기 제1 보관용 pH 범위의 하한 및 제2 보관용 pH 범위의 하한은 9.5 내지 10의 범위의 수치인 보일러 운전 방법.
The method of claim 3,
Wherein the lower limit of the first storage pH range and the lower limit of the second storage pH range are in the range of 9.5 to 10.
상기 보일러물에 암모니아 용액을 첨가하는 암모니아 첨가 설비와,
상기 보일러물의 pH를 측정하는 pH 측정 장치와,
제어 장치를 구비하는 보일러로서,
상기 보일러의 운전 시에 상기 제어 장치는
상기 보일러물이 가열되도록 상기 보일러물이 상기 급수 계통을 흐를 때에 상기 pH가 운전용 pH 범위에 포함되도록 상기 암모니아 첨가 장치를 제어하는 통상 제어 회로와,
상기 보일러의 정지 시에 상기 보일러물이 상기 급수 계통을 흐르는 것이 정지되기 전에 상기 pH가 보관용 pH 범위에 포함되도록 상기 암모니아 첨가 설비를 제어하는 보관용 제어 회로를 구비하고,
상기 보관용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH는 상기 운전용 pH 범위에 포함되는 임의의 pH와 동등하거나, 혹은 상기 임의의 pH보다 큰 보일러.
A boiler water flow system,
An ammonia addition facility for adding an ammonia solution to the boiler water,
A pH measuring device for measuring the pH of the boiler water,
A boiler having a control device,
During operation of the boiler, the control device
A normal control circuit for controlling the ammonia addition device so that the pH is in the operating pH range when the boiler water flows through the feed water system so that the boiler water is heated;
And a storage control circuit for controlling the ammonia addition facility so that the pH is included in the storage pH range before the boiler water stops flowing through the water supply system when the boiler is stopped,
Wherein any pH included in the storage pH range is equal to or greater than any pH included in the operating pH range.
탄소 함유 고체 연료를 가스화함으로써 생성되는 생성 가스가 흐르는 유로를 구비하고,
상기 급수 계통은 상기 생성 가스의 열을 사용하여 상기 보일러물을 가열하는 가스 냉각기.
The boiler according to claim 5,
And a flow path through which a product gas generated by gasifying the carbon-containing solid fuel flows,
Wherein the water supply system uses the heat of the generated gas to heat the boiler water.
가스 터빈으로부터 배기된 배기 가스가 흐르는 유로를 구비하고,
상기 급수 계통은 상기 배기 가스의 열을 사용하여 상기 보일러물을 가열하는 배열 회수 보일러.
The boiler according to claim 5,
And a flow path through which the exhaust gas exhausted from the gas turbine flows,
Wherein the water supply system uses the heat of the exhaust gas to heat the boiler water.
탄소 함유 고체 연료를 가스화함으로써 생성 가스를 생성하는 가스화 로와,
상기 생성 가스를 사용하여 동력을 생성함으로써 배기 가스를 배기하는 가스 터빈과,
증기를 사용하여 동력을 생성하는 증기 터빈을 구비하고,
상기 증기는 상기 급수 계통이 상기 생성 가스의 열과 상기 배기 가스의 열을 사용하여 상기 보일러물을 가열함으로써 생성되는 석탄 가스화 복합 발전 설비.The boiler according to claim 5,
A gasification furnace for producing a produced gas by gasifying the carbon-containing solid fuel,
A gas turbine for exhausting the exhaust gas by generating power using the generated gas;
A steam turbine for generating power using steam,
Wherein the steam is generated by heating the boiler water using the heat of the generated gas and the heat of the exhaust gas.
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