TWI599411B - Chemical cleaning methods and chemical cleaning device - Google Patents

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Senichi Tsubakizaki
Shigeru Yoshida
Koki Ohkubo
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Mitsubishi Hitachi Power Sys
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Description

化學洗淨方法及化學洗淨裝置
本發明，是有關於將附著在水冷壁管內面等的赤鐵除去用的化學洗淨方法及化學洗淨裝置。
在第20圖例示的火力發電系統1是具備直流鍋爐10。鍋爐的給水系統，設有：冷凝器20、冷凝脫鹽裝置21、軸封蒸汽冷凝器22、低壓給水加熱器23、脫氣器24、高壓給水加熱器25、及節碳器26。鍋爐的蒸氣系統，設有：氣水分離器30、過熱器31、渦輪32、及再熱器33。渦輪32，是設有：高壓渦輪、中壓渦輪及低壓渦輪也可以。
在鍋爐給水系統適用氧處理的火力發電系統1中，直流鍋爐10的水冷壁管的金屬溫度上昇的事件會發生，由水冷壁管破損所產生的鍋爐給水的洩漏的發生會成為問題。水冷壁管的金屬溫度上昇的原因，是從低壓給水加熱器排泄系統27或是給水系統的配管溶出鐵而生成赤鐵(Fe2O3)，赤鐵會附著、堆積在水冷壁管內面使熱傳導變差。
為了預防上述的水冷壁管的洩漏，而定期地實施水冷壁管的化學洗淨，進行將由堆積在管內面的赤鐵等的鐵系氧化物所構成的銹皮除去。在習知的化學洗淨中，在節碳器26~氣水分離器30之間設置循環路，藉由在循環路內將被加熱至60~80℃程度的酸性的洗淨液(鹽酸等)流通，來實施水冷壁管內側的洗淨(例如專利文獻1參照)。
專利文獻2，是揭示將在原子爐用蒸氣發生器內發生的污泥等除去的方法。專利文獻3，是揭示從火力發電工場設備和核能發電工場設備等所使用的金屬製過濾器將氧化鐵銹皮洗淨除去用的方法。在專利文獻3的方法中，附著在過濾器的鐵氧化物之中，藉由只有將附著部分的鐵溶解，來將鐵氧化物銹皮從過濾器剝離地除去。
〔習知技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開平8-105602號公報
〔專利文獻2〕日本特表2004-535546號公報
〔專利文獻3〕日本特開2013-71111號公報
在如專利文獻1的習知的化學洗淨中，設置的循環路內有必要充滿洗淨液。且，藉由使用酸性的洗淨 液因為會在洗淨中發生氫氣體，所以化學洗淨無法與使用火的機械、電氣工事並行作業。如此，在化學洗淨實施期間，不只有被浸漬在洗淨液的機器，其他的機器也無法進行維修作業，具有維修效率無法良好進行的問題。
在習知的化學洗淨方法中，為了將由鐵系氧化物所構成的銹皮除去有必要由快的流速讓洗淨液流通。且，為了獲得充分的流量有必要與大徑的配管連接，但是直流鍋爐10的上游側配管及下游側配管是小徑配管，將化學洗淨裝置連接並不適切。因此，具體而言如專利文獻1所示只可將循環路連接在節碳器26的上游側配管、及氣水分離器30內的配管，具有裝置上的限制。
赤鐵是難溶性氧化物，在習知的酸性的洗淨液(例如鹽酸系和檸檬酸系)中，在洗淨液中溶解困難，藉由化學洗淨會發生污泥。
且在配管和專利文獻3的金屬製過濾器的表面，會形成自然氧化銹皮也就是磁石層。在專利文獻3的方法中不需要將附著的鐵氧化物銹皮全部溶解只有將磁石層溶解使銹皮剝離。因此，使用在專利文獻3所揭示的方法的話，污泥會發生。
火力發電系統1中的直流鍋爐10的水冷壁管等因為配管形狀長且複雜，所以污泥發生的話，會有累積在配管的中途處的一部分將配管內閉塞的情況。
因此，在習知的化學洗淨中具有從洗淨液將污泥除去的必要。將污泥除去的方法，是具有：在洗淨液通過的部 分的中途處設置過濾器在洗淨液中將浮遊的污泥捕集的方法；和在化學洗淨後將洗淨對象機器的配管等的一部分切斷將管內部檢點，藉由吸引清掃等物理的方法除去後再度將配管熔接的方法等。
且在使用酸性的洗淨液的習知的化學洗淨中，如上述有必要將洗淨液加熱，有必要另外設置將洗淨液加熱的昇溫設備。且，洗淨後必需將被浸漬在酸性的洗淨液的機器內中和，而必要多量的中和水。
如第20圖所示的火力發電系統，在氣水分離器30的下游側具有設有不銹鋼製的零件的過熱器31的情況，不銹鋼製零件若與鹽酸等的酸性的洗淨液接觸的話有可能腐蝕。因此，在習知的化學洗淨中，有必要朝與成為洗淨對象的機器的下游側相鄰接的非洗淨系統內注水加壓，防止洗淨液的侵入，而設有注水、加壓用的泵。
如此，進行習知的化學洗淨的情況時，多量的洗淨液、及注水用及中和用的水是必要，大規模的設備及其設置工事是必要，因為工期長，所以有維修成本較高的問題。
本發明是鑑於上述狀況者，其目的是提供一種將赤鐵除去的化學洗淨方法、及實施該化學洗淨方法用的化學洗淨裝置。
本發明的第1態樣，是一種化學洗淨方法， 具有：包含螯合劑、還原劑、或是、前述螯合劑及前述還原劑的混合物也就是除鏽劑的洗淨液，被供給至具有附著了赤鐵的構件的洗淨對象機器的洗淨液供給過程；及前述構件中的至少附著了前述赤鐵的領域是被前述洗淨液浸漬，前述洗淨液的氧化還原電位是被維持在前述赤鐵可溶出於前述洗淨液的值，使前述赤鐵從前述構件被除去的洗淨過程；前述螯合劑，是胺基羧酸系螯合劑、羥酸系螯合劑及有機磷系螯合劑的其中任一，前述還原劑，是金屬離子、亞硫酸鹽、草酸、蟻酸、抗壞血酸、鄰苯三酚、肼、氫的其中任一，前述洗淨液的pH是4~8的範圍內。
本發明的第2態樣，是一種化學洗淨裝置，是將具有附著了赤鐵銹皮的構件的洗淨對象機器化學洗淨用的化學洗淨裝置，具備：藥液槽桶，收容pH是4~8的範圍內的洗淨液，前述洗淨液，是螯合劑、還原劑、或是、前述螯合劑及前述還原劑的混合物，前述螯合劑，是胺基羧酸系螯合劑、羥酸系螯合劑及有機磷系螯合劑的其中任一，前述還原劑，是包含金屬離子、亞硫酸鹽、草酸、蟻酸、抗壞血酸、鄰苯三酚、肼、氫的其中任一的除鏽劑；及藥液供給管線，是將前述洗淨對象機器及前述藥液槽桶連結，朝前述構件供給前述洗淨液；及泵，是被設在前述藥液供給管線；及藥液排出管線，是將前述洗淨對象機器及前述藥液槽桶連結，將前述洗淨液從前述構件排出；及將前述構件中的至少附著了前述赤鐵的領域浸漬在前述洗淨液的手段；及將洗淨中的前述洗淨液的氧化還原 電位維持前述赤鐵可溶出於前述洗淨液中的值的手段；前述藥液槽桶、前述藥液供給管線及前述泵，是朝前述構件供給前述洗淨液的手段。
在上述態樣的化學洗淨方法及化學洗淨裝置中，因為只有朝洗淨對象機器將洗淨液配送，所以在化學洗淨所需要的洗淨液量可以大幅地削減。
進一步，因為使用包含除鏽劑的洗淨液，所以即使在洗淨對象機器的下游側配置有具有不銹鋼製零件的機器的情況，也不必要實施防止構件的腐蝕用的注水等，注水用的設備是成為不需要，裝置構成可簡略化。且，在洗淨時因為氫不會發生所以可以與使用火的機械工事和電氣工事並行實施化學洗淨，並且可以使各部的檢點和維修作業並行實施，可以短縮維修工期。
如此使用本發明的化學洗淨方法及化學洗淨裝置的話，在設備費和藥品費等的維修所需要的成本因為可以大幅地削減所以有利。
對於上述化學洗淨方法，在前述值被維持於銀-氯化銀電極基準的-0.8V以上-0.4V以下的範圍內實施前述洗淨過程。
對於上述化學洗淨方法，藉由朝前述洗淨對象機器供給還原氣氛氣體來調整前述值也可以。
上述化學洗淨裝置，是具備可將洗淨中的前述洗淨液的氧化還原電位，調整至銀-氯化銀電極基準的-0.8V以上-0.4V以下的範圍內的值的還原氣氛調整部。
對於上述化學洗淨裝置，前述還原氣氛調整部，是朝前述洗淨對象器供給還原氣氛氣體也可以。
上述的氧化還原電位是藉由維持還原狀態使赤鐵在洗淨液中被溶解除去。污泥等的固態物幾乎不會藉由洗淨而發生，且即使具有若干的固態物的發生的情況，也可以從洗淨對象機器與洗淨液一起容易地排出。且，因為不需要將污泥除去的設備，所以可削減設備費。
對於上述化學洗淨方法，前述洗淨過程中的前述洗淨液的溫度，是前述構件的周邊的環境溫度以上比前述環境溫度更高10℃的溫度以下的範圍內較佳。
對於上述化學洗淨裝置，被供給至前述構件的前述洗淨液的溫度，是前述構件的周邊的環境溫度以上比前述環境溫度更高10℃的溫度以下的範圍內較佳。
上述化學洗淨裝置，是進一步具備將前述泵挾持將上游側的前述藥液供給管線及下游側的前述藥液供給管線連結的循環環路，通過前述泵的前述洗淨液的一部分是透過前述循環環路朝前述泵的上游側被搬運較佳。
依據本發明由比使用酸性的洗淨液的情況更低溫就可將赤鐵除去，不必要將洗淨液積極地昇溫，環境溫度下的溫度維持是非常容易。
將洗淨液昇溫至比環境溫度高10℃的溫度以下的話，也可以進一步提高洗淨力。利用發生於例如泵運轉時的熱，就可以將洗淨液容易地昇溫。本發明的構成因為不需積極地冷卻所以可長時間將洗淨液的溫度維持比環境溫 度更高。
依據本發明可以比使用酸性洗淨液的習知法更低溫地進行洗淨的結果，可削減設備費及洗淨成本。
對於上述化學洗淨方法，在前述洗淨液靜置的狀態下使領域被前述洗淨液浸漬。
上述化學洗淨裝置，是在洗淨中，停止朝前述構件的前述洗淨液的供給及從前述構件的前述洗淨液的排出，將前述洗淨液靜置。
依據上述化學洗淨方法及化學洗淨裝置，洗淨液的大規模的循環路等的設置是成為不需要，因為可由簡易的過程實施洗淨所以有利。
對於上述化學洗淨方法，在前述洗淨液配送過程及前述洗淨過程之間進一步包含水供給過程，在前述洗淨液供給過程中規定量的前述洗淨液是被供給至前述洗淨對象機器，在前述水供給過程中規定量的水是被供給至前述洗淨對象機器，前述領域是被前述洗淨液浸漬。
上述化學洗淨裝置，是進一步具備水供給部，其具備：收容水的水槽桶、及將前述水槽桶及前述洗淨對象機器連結的水供給管線、及被設在前述水供給管線的注水泵。
依據本化學洗淨方法及化學洗淨裝置，在洗淨對象機器內，洗淨液的層及水的層可以成為分離的狀態。附著了赤鐵的領域是被洗淨液浸漬，其他的部分是被水浸漬的話，使用在化學洗淨的洗淨液的量可大幅地削 減。
對於上述化學洗淨方法，前述洗淨液是被收容在由水溶性高分子所構成的膠囊內，前述膠囊是被供給至前述洗淨對象機器也可以。
對於上述化學洗淨裝置，前述洗淨液是被收容在由水溶性高分子所構成的膠囊內，前述藥液槽桶是將前述膠囊收容，前述膠囊是從前述洗淨液槽桶被供給至前述洗淨對象機器也可以。
藉由本化學洗淨方法及化學洗淨裝置，例如，特別是因為可以將赤鐵多發生的領域容易地浸漬在洗淨液，所以成為可將使用的洗淨液的量大幅地削減。
對於上述化學洗淨方法，在前述洗淨過程中，反覆：前述洗淨液從前述構件被排出的過程、及將被排出的前述洗淨液朝前述構件配送的過程，使前述洗淨液的液面的高度移動至前述領域的附近。
對於上述化學洗淨裝置，在洗淨中，反覆：通過前述藥液排出管線將前述構件內的洗淨液朝向前述藥液槽桶排出、及通過前述藥液供給管線將前述藥液槽桶中的前述洗淨液朝前述構件配送。
依據本化學洗淨方法及化學洗淨裝置，因為附著了赤鐵的領域洗淨液的流速會增加並且洗淨液被攪拌，所以洗淨力提高而有利。
對於上述化學洗淨方法，在前述洗淨過程中，前述洗淨液是通過前述構件從前述構件的上游側端部 被排出，被排出的前述洗淨液，是在前述構件的下游側端部直接被循環。
對於上述化學洗淨裝置，具有循環部，其具備：將前述構件的上游側端部及下游側端部連絡的循環線、及被設在前述循環線的循環泵，在洗淨中通過前述循環線，使從前下游側端部被排出的前述洗淨液在前述上游側端部循環。
因為也藉由本化學洗淨方法及化學洗淨裝置，在附著了赤鐵的領域洗淨液的流速會增加並且洗淨液被攪拌，所以洗淨力可提高。且，因為通過泵時洗淨液被加溫，在比構件的周邊的環境溫度更高的狀態下實施洗淨，所以洗淨力可提高。
對於第1態樣的化學洗淨方法，進一步具有：測量前述洗淨液中的鐵濃度的測量過程、及依據前述鐵濃度判別從前述構件的前述赤鐵的除去狀況的判別過程，在前述洗淨過程中前述洗淨液是從前述洗淨對象機器被排出，由前述測量過程測量被排出的前述洗淨液中的鐵濃度，在前述判別過程中前述鐵濃度被判別為規定濃度以上的情況時，或是濃度坡度的變化量被判別為規定範圍內的值的情況時，終了前述洗淨過程。
對於第2態樣的化學洗淨裝置，進一步具備判別部，其是在將前述洗淨對象機器的前述洗淨液的氧化還原電位維持在前述赤鐵可溶出於前述洗淨液的值將前述洗淨對象機器洗淨期間，依據從前述洗淨對象機器被排出 的前述洗淨液中的鐵濃度判別從前述構件的前述赤鐵溶出的除去狀況，前述鐵濃度是被判別為規定濃度以上的情況，或是濃度坡度的變化量是被判別為規定範圍內的值的情況時就終了前述洗淨對象機器的洗淨。
在構件中赤鐵是分佈不均地附著的情況時，將構件浸漬在洗淨液期間，在洗淨液中的鐵濃度分布會發生。洗淨對象機器的構造上，為了測量鐵濃度只有從構件中的附著了赤鐵的領域附近將洗淨液採取是非常困難。
在此在上述態樣的化學洗淨方法及化學洗淨裝置中，使用在洗淨中從洗淨對象機器一旦被排出的洗淨液中的鐵濃度來判別化學洗淨的終了。藉由這樣，鐵濃度的測量不但容易，且因為藉由從洗淨對象機器被排出使洗淨液被攪拌使鐵濃度均一化，所以測量精度可提高。依據本發明，可以藉由化學洗淨確實地將赤鐵除去，可以獲得維修效率提高的效果。
對於上述化學洗淨方法，在前述洗淨過程中前述洗淨液是由規定的時間周期從前述洗淨對象機器被排出，在前述判別過程中前述鐵濃度是被判別為規定濃度未滿的情況，或是濃度坡度的變化量是被判別比規定範圍內更大的值的情況時，前述洗淨液是返回至前述洗淨對象機器也可以。
對於上述化學洗淨裝置，前述判別部，是使用從前述洗淨對象機器被排出並貯留在前述藥液槽桶的前述洗淨液中的前述鐵濃度來判別前述赤鐵的除去狀況也可 以。
依據上述態樣，可以由簡易的過程及裝置構成實施洗淨對象機器的洗淨和洗淨液的攪拌。
對於第1態樣的化學洗淨方法，在前述洗淨過程中，前述洗淨液是通過前述構件從前述構件的一端側端部被排出，被排出的前述洗淨液，是朝前述構件的另一端側端部直接地循環，在前述測量過程中使用前述被排出的前述洗淨液的一部分測量前述鐵濃度也可以。
對於第2態樣的化學洗淨裝置，具有循環部，其具備：將前述構件的一端側端部及另一端側端部直接地連絡的循環線、及被設在前述循環線的循環泵，在洗淨中通過前述循環線，將從前述一端側端部被排出的前述洗淨液在前述另一端流側端部循環，在前述循環線設置取出部，前述判別部，是使用從前述取出部所採取的前述洗淨液中的前述鐵濃度來判別前述赤鐵的除去狀況也可以。
在本化學洗淨方法及化學洗淨裝置中，因為在附著了赤鐵的領域洗淨液的流速會增加並且洗淨液被攪拌，所以洗淨力可提高。且，被循環的洗淨液的一部分也可利用在化學洗淨的終了判別。
對於本發明的第1態樣的化學洗淨方法，在前述洗淨過程中，進一步具有：觀測前述赤鐵附著的面的顏色的觀測過程、及依據前述顏色判別從前述構件的前述赤鐵的除去狀況的判別過程，前述赤鐵附著的面，是前述領域，或是被前述洗淨液浸漬的試驗體中的附著了前述赤 鐵的部分，在前述判別過程被判別為未被觀測到前述赤鐵原本的顏色的情況時，終了前述洗淨過程。
對於本發明的第2態樣的化學洗淨裝置，進一步具備判別部，其是在將前述洗淨對象機器的前述洗淨液的氧化還原電位維持在前述前述洗淨液赤鐵溶出的值將前述洗淨對象機器洗淨期間，是由前述赤鐵附著的面將前述赤鐵溶出的除去狀況由顏色的觀測判別，當判別為在前述赤鐵未被觀測到原本的顏色的情況時就終了前述洗淨對象機器的洗淨，前述赤鐵附著的面，是前述領域，或是被前述洗淨液浸漬的試驗體中的附著了前述赤鐵的部分。
對於本態樣的化學洗淨方法及化學洗淨裝置，也可以將化學洗淨所需要的洗淨液量大幅地削減，並且因為可以將維修工期短縮，所以可以實現維修成本大幅度削減。
進一步本態樣依據，因為可以藉由判斷附著了赤鐵的殘量有無的簡易的方法來判別化學洗淨的終了所以可達成作業效率提高的效果。
對於本發明的第1態樣的化學洗淨方法，在前述洗淨過程中，進一步具有：在前述構件的形成有前述領域側的相反側的面實施超音波測量或是交流電氣特性測量的測量過程、及依據由前述測量過程所獲得的測量值的時間變化判別從前述構件的前述赤鐵的除去狀況的判別過程；在前述判別過程中前述測量值是被判別為規定值以下的情況，或是前述測量值的變化坡度的變化量是被判別為 規定範圍內的值的情況時，終了前述洗淨過程。
對於本發明的第2態樣的化學洗淨裝置，進一步具備：測量部，是被設在前述構件的形成有前述赤鐵的面的相反側的面，對於前述構件實施超音波測量或是交流電氣特性測量；及判別部，是在將前述洗淨對象機器的前述洗淨液的氧化還原電位維持在前述洗淨液可溶出前述赤鐵的值將前述洗淨對象機器洗淨期間，前述測量部是依據所取得的測量值的時間變化判別從前述構件的前述赤鐵的除去狀況，前述測量值是被判別為規定值以下的情況，或是前述測量值的變化坡度的變化量是被判別為規定範圍內的值的情況時終了前述洗淨對象機器的洗淨。
對於上述化學洗淨方法及上述化學洗淨裝置，前述測量值是由前述超音波測量而得的附著於前述構件的前述赤鐵的厚度較佳。
或是對於上述化學洗淨方法及上述化學洗淨裝置，前述測量值是由前述交流電氣特性測量而得的電抗較佳。
對於本態樣的化學洗淨方法及化學洗淨裝置，也可以將化學洗淨所需要的洗淨液量大幅地削減，並且因為可以將維修工期短縮，所以可以實現維修成本大幅度削減。
且在本態樣中，著眼於藉由從赤鐵附著面的相反側的面實施超音波測量或是交流電氣特性測量而取得的測量值是對應赤鐵的附著狀況變化。本態樣不必要採取洗淨液來 判斷附著的赤鐵的殘量有無的簡易的方法，對於可迅速地判別化學洗淨的終了方面，具有優點。
對於本發明的第1態樣的化學洗淨方法，在前述洗淨過程，反覆：在前述洗淨液的氧化還原電位被維持在前述前述洗淨液可溶出赤鐵的值的狀態下，使前述洗淨液從前述構件被排出的過程；及使前述洗淨液的至少一部分對於前述構件被配送的過程，一邊使前述洗淨液的液面的高度朝前述領域的附近移動，一邊將前述赤鐵從前述構件被除去，且進行：在前述被排出的過程中測量從前述構件被排出的前述洗淨液的壓力的測量過程、及依據由前述測量過程獲得的前述壓力的變化判別從前述構件的前述赤鐵的除去狀況的判別過程，在前述被配送的過程中，前述洗淨液是由規定的頻率一邊使配送量變化一邊朝前述構件被配送，在前述判別過程，前述洗淨液的配送量的變化的波形及前述壓力的變化的波形的相位差是被判別為規定值以下的情況，或是前述相位差的變化坡度的變化量是被判別為規定範圍內的值的情況，或是前述壓力的變化的波形的周期或是振幅是被判別為規定值以下的情況，或是前述周期的變化坡度的變化量或是前述振幅的變化坡度的變化量是被判別為規定範圍內的值的情況時，終了前述洗淨過程。
對於本發明的第2態樣的化學洗淨裝置，進一步具有：被設在前述藥液供給管線的閥、及被設在前述藥液排出管線壓力測量部、及判別部，在將前述洗淨對象 機器的前述洗淨液的氧化還原電位維持在前述前述洗淨液赤鐵可溶出的值將前述洗淨對象機器洗淨期間，反覆：通過前述藥液排出管線將前述構件內的洗淨液的至少一部分朝向前述藥液槽桶排出、及將前述藥液槽桶中的前述洗淨液通過前述藥液供給管線朝前述構件配送，前述泵或是前述閥，是將朝前述構件配送的前述洗淨液的配送量由規定的頻率變化，前述壓力測量部，是在將前述洗淨對象機器洗淨期間將流通於前述藥液排出管線的前述洗淨液的壓力測量，前述判別部，是依據前述壓力的變化判別從前述構件的前述赤鐵的除去狀況，前述判別部，是前述洗淨液的配送量的變化的波形及前述壓力的變化的波形的相位差是被判別為規定值以下的情況，或是前述相位差的變化坡度的變化量是被判別為規定範圍內的值的情況，或是前述壓力的變化的波形的周期或是振幅是被判別為規定值以下的情況，或是前述周期的變化坡度的變化量或是前述振幅的變化坡度的變化量是被判別為規定範圍內的值的情況時，終了前述洗淨對象機器的洗淨。
依據上述態樣的化學洗淨方法及化學洗淨裝置，在洗淨過程中因為藉由反覆洗淨液的排出及配送將液面移動至附著了赤鐵的領域洗淨液的流速會增加流速並且洗淨液被攪拌，所以洗淨力提高而有利。
洗淨液及構件的摩擦係數是依據赤鐵的附著狀態變化。本發明人等發現，在洗淨液的配送時由規定的頻率將配送量變化的話構件內洗淨液的液面會振動，且此 振動狀況會反映在排出時的洗淨液的壓力變化。如本態樣，依據頻率及壓力變化的相位差和壓力變化的波形就可容易地判別赤鐵的除去。
依據本發明，因為可以比習知的化學洗淨方法更削減洗淨液的使用量並且化學洗淨裝置的裝置構成可簡略化，所以在化學洗淨所需要的成本可大幅地削減。
且在本發明中因為洗淨液不朝其他的機器配送，在洗淨時氫不會發生，所以可與化學洗淨同時進行其他的作業。因此本發明，與習知技術相比較可達成維修工期短縮的有利的效果。
進一步本發明，因為是使用在洗淨過程中所測量的參數將赤鐵的除去狀況監控判別洗淨過程終了的時間點，所以可以將赤鐵從構件表面確實地除去。
1‧‧‧火力發電系統
10、10a、10b‧‧‧直流鍋爐
11a、11b‧‧‧燃燒室
12a、12b‧‧‧壁面
13、13a、13b‧‧‧水冷壁管
14a、14b‧‧‧下部管頭
15a、15b‧‧‧上部管頭
16‧‧‧分岐部
100、200、300、400、500、600、700‧‧‧化學洗淨裝置
101、201、301、401、501、601、701‧‧‧藥液槽桶
102、202、302、402、502、602、702‧‧‧藥液供給管線
103、203、303、403、503、603、703‧‧‧藥液排出管線
104、204、304、404、504、604、704‧‧‧控制部
105、205、305、405、505、605、606、705‧‧‧泵
110、210、410、510、610、710‧‧‧還原氣氛氣體供給部
111、411、511、611、711‧‧‧還原氣氛氣體貯留部
112、412、512、612、712‧‧‧給氣線
113、213、413、513、613、713‧‧‧排氣路線
120‧‧‧切斷試驗片
121‧‧‧透明板
122‧‧‧空間
130‧‧‧分支部
131‧‧‧分支管
132‧‧‧筒狀試驗片
140‧‧‧電氣特性評價裝置
150‧‧‧壓力計
310‧‧‧還原氣氛調整劑供給部
311‧‧‧還原氣氛調整劑貯留部
312‧‧‧還原氣氛調整劑供給管線
406‧‧‧循環環路
520‧‧‧水供給部
521‧‧‧水槽桶
522‧‧‧水供給管線
523‧‧‧注水泵
720‧‧‧循環線
721‧‧‧循環泵
722‧‧‧取出部
〔第1圖〕說明第1實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第2圖〕直流鍋爐的一例的概略圖。
〔第3圖〕直流鍋爐的一例的概略圖。
〔第4圖〕說明第1實施例的化學洗淨方法的概略圖。
〔第5圖〕洗淨液浸漬前的水冷壁管剖面的SEM照片。
〔第6圖〕化學洗淨後的水冷壁管剖面的SEM照片。
〔第7圖〕依據顏色變化的洗淨過程的終了判別所使用的試驗片的概略圖。
〔第8圖〕說明依據顏色變化的洗淨過程的終了判別方法的圖。
〔第9圖〕說明實施依據顏色變化的洗淨過程的終了判別方法用的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第10圖〕說明交流電氣特性的測量方法的圖。
〔第11圖〕第10圖所示的交流電氣特性測量的電路圖。
〔第12圖〕說明第2實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第13圖〕說明第3實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第14圖〕說明第4實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第15圖〕說明第5實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第16圖〕說明實施依據壓力變化的洗淨過程的終了判別用的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第17圖〕說明依據壓力變化的洗淨過程的終了判 別的圖。
〔第18圖〕說明第8實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第19圖〕說明第9實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
〔第20圖〕火力發電系統的概略圖。
由本發明的化學洗淨方法及化學洗淨系統所使用的洗淨液，是包含中性的除鏽劑的水溶液。
中性的除鏽劑，是螯合劑、還原劑，或是螯合劑及還原劑的混合劑。螯合劑，是例如EDTA、BAPTA、DOTA、EDDS，INN，NTA、DTPA、HEDTA、TTHA、PDTA、DPTA-OH、HIDA、DHEG、GEDTA、CMGA、EDDS等的胺基羧酸和這些的鹽等的胺基羧酸系螯合劑、檸檬酸、葡萄糖酸、羥基酢酸等的羥酸和這些的鹽等的羥酸系螯合劑、ATMP、HEDP、NTMP、PBTC、EDTMP等的有機磷酸和這些的鹽等的有機磷系螯合劑。還原劑，是例如Fe2+、Sn2+等的各種金屬離子、亞硫酸鈉等的亞硫酸鹽、草酸、蟻酸、抗壞血酸、鄰苯三酚等的有機化合物、肼、氫等。包含中性的除鏽劑的洗淨液，pH是4~8，較佳是pH是5~7。
在中性的除鏽劑中添加腐蝕抑制劑也可以。洗淨液，是使可獲得所期的洗淨力及洗淨時間的方式，適 切地調整螯合劑、還原劑及腐蝕抑制劑的濃度。
且洗淨液，是包含防止發泡用的消泡劑也可以，即使不包含也可以。在本實施例中可以使用公知的消泡劑。
以下舉例火力發電系統說明本發明的化學洗淨方法及化學洗淨裝置的實施例。但是，本發明不限定於火力發電系統，對於會附著赤鐵的其他的機器也可適用。
〔第1實施例〕
第1圖是說明第1實施例的化學洗淨裝置的概略圖。第1圖，是顯示在維修時在火力發電系統1設有化學洗淨裝置100的情況。火力發電系統1的構成是與第20圖相同。在火力發電系統1中，在直流鍋爐10的水冷壁管等的傳熱配管內部附著粉狀銹皮也就是赤鐵使傳熱配管的熱傳導率下降。因此，為了傳熱性能的回復，直流鍋爐10是成為洗淨對象機器。
第1實施例的化學洗淨裝置100，是具有：將藥液槽桶101、藥液槽桶101及直流鍋爐10連結的藥液供給管線102、將藥液槽桶101及直流鍋爐10連結的藥液排出管線103、及控制部104。藥液槽桶101是收容上述的洗淨液。控制部104是例如電腦。控制部104，是包含判別部。
第2圖是直流鍋爐的一例。第2圖(a)是直流鍋爐的概略圖，第2圖(b)，是第2圖(a)中由圓圈 記號A包圍的部分的放大圖。第2圖(a)的直流鍋爐10a，是由：被壁面12a包圍的燃燒室11a、及複數水冷壁管所構成。直流鍋爐10a的水冷壁管13a是使直線狀的管沿著壁面12a對於燃燒室11a橫剖面朝垂直方向延伸。複數水冷壁管13a是沿著壁面12a在水平方向被配列。下部管頭14a是被設在燃燒室11a的下部，複數水冷壁管13a的下端部是與下部管頭14a連接。上部管頭是被設在燃燒室11a的上部，複數水冷壁管13a的上端部是與上部管頭15a連接。
第3圖是直流鍋爐的別的例。第3圖(a)是直流鍋爐的概略圖，第3圖(b)，是第3圖(a)中由圓圈記號B包圍的部分的放大圖。第3圖的直流鍋爐10b，其水冷壁管的形狀是與第2圖的直流鍋爐10a相異。在直流鍋爐10b中，在燃燒室11b的下側中複數水冷壁管13b是呈螺線狀沿著壁面12b被配設。由燃燒室11b的垂直方向中途位置(分岐部16)水冷壁管13b是分岐成複數管。分岐後的水冷壁管13b是直線狀，沿著壁面12b對於燃燒室11a橫剖面朝垂直方向上方延伸。
下部管頭14b是被設在燃燒室11b的下部，複數水冷壁管13b的下端部是與下部管頭14b連接。上部管頭是被設在燃燒室11b的上部，複數水冷壁管13b的上端部是與上部管頭15b連接。
在第1實施例的化學洗淨裝置100中，藥液供給管線102及藥液排出管線103是連接在直流鍋爐10 (10a、10b)的下部管頭14a、14b。
泵105及閥V1是被設在藥液供給管線102中。閥V2是被設在藥液排出管線103中。泵105、閥V1、V2是與控制部104連絡。
依據水冷壁管的配設方法赤鐵附著的場所不同。赤鐵是在水冷壁管內鍋爐給水的流速變化的場所具有容易附著的傾向。在例如第2圖的直流鍋爐10a中在位於燃燒室11a下方的水冷壁管13a內面，赤鐵是比他部附著更多。在第3圖的直流鍋爐10b中在分岐部16的水冷壁管13b內面，赤鐵是比他部附著更多。
第1實施例的化學洗淨裝置100是進一步具備還原氣氛調整部。在第1實施例的化學洗淨裝置100中還原氣氛調整部是還原氣氛氣體供給部110。第1圖中的還原氣氛氣體供給部110，是具備還原氣氛氣體貯留部111、給氣線112。化學洗淨裝置100是具備排氣路線113。各閥V3、V4是被設在給氣線112及排氣路線113中。給氣線112及排氣路線113，是與直流鍋爐10(10a、10b)的上部管頭15a、15b連接。閥V3、V4是與控制部104連接。
還原氣氛氣體貯留部111是收容還原氣氛氣體的高壓容器。還原氣氛氣體是將洗淨液朝還原狀態調整用的氣體。具體而言，還原氣氛氣體是氮、氬、蒸氣、二氧化碳、燃燒排氣體等。還原氣氛氣體的純度沒有必要是高純度氣體，可以將後述的洗淨過程中的洗淨液的氧化還 原電位維持在規定範圍即可。還原氣氛氣體是使用氮的情況時，還原氣氛氣體供給部110可利用在火力發電系統1既有的氮注入設備，但是將氮注入設備暫設或是新設也可以。作為還原氣氛氣體的蒸氣和燃燒排氣體，可以是由鄰接的別的火力發電系統的鍋爐發生的蒸氣和燃燒排氣體。
使用第1實施例的化學洗淨裝置100將附著在直流鍋爐內的赤鐵洗淨除去的化學洗淨方法如以下說明。
本實施例的化學洗淨方法是例如，在火力發電系統的定期檢點時，在將爐內作業空間架設的過程和將洗淨對象機器(直流鍋爐10)以外的機器工事的過程的期間被實施。
實施本實施例的化學洗淨方法時，被設在將直流鍋爐10及節碳器26連結的配管的閥是被閉鎖。
<氣體供給過程>
控制部104是將閥V2、V3開放。還原氣氛氣體(氮氣體等)，是從還原氣氛氣體貯留部111透過給氣線112朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送。水冷壁管13a、13b內的空氣是透過藥液排出管線103朝系外被排出。藉由此過程，直流鍋爐10內的水冷壁管13a、13b內的空氣是透過藥液排出管線103被排出。水冷壁管13a、13b內是藉由氣體供給過程，被充填還原氣氛氣體。
在氣體的置換經過充分的時間之後，控制部104是將 閥V2、V3閉鎖。
<洗淨液供給過程>
控制部104是起動泵105並且將閥V1開放。控制部104是將閥V4開放。藥液槽桶101內的洗淨液是透過藥液供給管線102朝直流鍋爐10被配送。由此，水冷壁管13a、13b內面是浸漬在洗淨液，被供給的相當於洗淨液的體積的氮等水冷壁管13a、13b內的淨化氣體是透過排氣路線113朝系外被排出。
在本實施例中將直流鍋爐10及節碳器26連結的配管的閥因為被閉鎖，所以從藥液供給管線102被供給至下部管頭14a、14b的洗淨液不會流入節碳器26。
在本實施例中，至少水冷壁管13a、13b內面的附著了赤鐵的領域是被洗淨液浸漬。特別是在水冷壁管13a、13b內面，比其他的部分附著更多量赤鐵的領域是必定被洗淨液浸漬。例如，如第4圖所示，控制部104，是使洗淨液的液面18位在比他部附著更多赤鐵的領域17的上方的方式，供給洗淨液。考慮化學洗淨的成本的話，洗淨液是將複數水冷壁管13a、13b的上端部(與上部管頭15a、15b的連接部)作為上限地被充填。在本實施例中洗淨液不會超過直流鍋爐10到達下游側的氣水分離器30。即，在本實施例中洗淨液只有被供給至洗淨對象機器也就是直流鍋爐10。
赤鐵附著的領域，尤其是，赤鐵是比他部附 著更多的領域17的場所是藉由被預先界定，就可以決定從水冷壁管13a、13b的各尺寸將赤鐵附著領域浸漬所必要的洗淨液的量。控制部104是存儲洗淨液的必要量，由洗淨液供給過程將對應蒸氣必要量的規定量的洗淨液朝直流鍋爐10配送。
<洗淨過程>
附著了赤鐵的領域被洗淨液浸漬的話，控制部104是將泵105停止並且將閥V1、V4閉鎖。在洗淨液被靜置的狀態下，實施赤鐵被浸漬放置在洗淨液的洗淨過程。
浸漬放置時間(洗淨時間)是取決於赤鐵的發生量，例如24小時以上。此洗淨過程中，水冷壁管13a、13b內的壓力是幾乎不會變化而為一定。
在本實施例中在洗淨過程中因為洗淨液被靜置，所以洗淨過程中的洗淨液溫度是成為與水冷壁管13a、13b的周邊的環境溫度同程度。例如，水冷壁管13a、13b的周邊的環境溫度是20~40℃程度。環境溫度是接近外氣溫度，洗淨過程中因為不會大變化，所以洗淨液溫度也被維持在與環境溫度幾乎同程度。
因為還原氣氛氣體是藉由氣體供給過程被充填在水冷壁管13a、13b內部的空間，所以洗淨過程中的洗淨液是被維持在還原狀態。具體而言，洗淨過程中的洗淨液的氧化還原電位，是可以例如在藥液排出管線103的中途處，使用氧化還原電位計測量，其氧化還原電位被維 持在銀-氯化銀電極基準的-0.8V以上-0.4V以下。依據pH-電位線圖的話，藉由將氧化還原電位成為-0.4V以下將鐵氧化物的溶解反應效率提高使赤鐵在洗淨液中溶解。另一方面，氧化還原電位愈降低Fe0愈容易發生。氧化還原電位是成為-0.8V未滿的話Fe0會產生，污泥會沈澱且鐵會附著在水冷壁管13a、13b。
氧化還原電位是從規定範圍徧離的情況，使維持洗淨液的氧化還原電位的方式，將還原氣氛氣體再充填。具體而言，閥V2、V3是被開放。由此，還原氣氛氣體是從還原氣氛氣體貯留部111被供給至直流鍋爐10使洗淨液透過藥液排出管線103朝藥液槽桶101被配送。其後，藉由閥V2、V3被閉鎖，閥V1、V4被開放並且泵105被起動，使藥液槽桶101中的洗淨液朝直流鍋爐10被配送。或是在閥V1、V2被閉鎖的狀態下使閥V3、V4被開放，還原氣氛氣體是從還原氣氛氣體貯留部111被供給至直流鍋爐10，使還原氣氛氣體被再充填。
氧化還原電位是從規定值徧離的情況時，在洗淨液中追加上述的還原劑也可以。具體而言，與上述同樣地朝藥液槽桶101將洗淨液返回，在藥液槽桶101內添加還原劑之後，洗淨液是朝直流鍋爐10被配送。
氧化還原電位的維持，是依據來自將氧化還原電位監控的控制部104的指示被自動化也可以，作業員是將氧化還原電位的檢出及維持由手動實施也可以。
第5、6圖，是由從實機採取的水冷壁管檢證 了本實施例的化學洗淨方法的效果的結果。將附著了赤鐵的水冷壁管從實機採取，一邊維持在25℃一邊浸漬在上述的洗淨液(pH5~7)。洗淨液的成分是螯合劑在3~5重量%，還原劑在1.5~2.5重量%之間選用適宜條件。
洗淨液浸漬前的水冷壁管內面是紅色，在SEM照片(第5圖)中自我氧化銹皮(磁石(Fe3O4))及赤鐵被確認。另一方面，化學洗淨後的水冷壁管內面是黑色，在SEM照片(第6圖)中只有自我氧化銹皮可以確認。
使用赤鐵檢證了洗淨液的洗淨效果。將添加了赤鐵粉末的洗淨液(pH5~7)放入容器，將洗淨液的上方氮淨化後密封。試驗期間中的氧化還原電位，是在銀-氯化銀電極基準的-0.8V~-0.4V的範圍內。洗淨液的成分是螯合劑在3~5重量%，還原劑在1.5~2.5重量%之間選用適宜條件。將洗淨液一邊靜置8小時一邊保持在25℃的結果，洗淨液是從不透明的紅茶色變化至幾乎透明。此是藉由浸漬放置使赤鐵朝洗淨液溶解的意思。
在本實施例中，洗淨過程的終了是依據(1)洗淨液中的鐵濃度，(2)赤鐵附著部分的顏色變化，(3)從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果的其中任一判別。
(1)依據洗淨液中的鐵濃度的判別
在洗淨過程中，由規定的時間周期使閥V2、V3被開放。還原氣氛氣體，是從還原氣氛氣體貯留部111透過給 氣線112朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送，水冷壁管13a、13b內的洗淨液是從下部管頭14a、14b透過藥液排出管線103朝藥液槽桶101被配送。全部的洗淨液是被收容於藥液槽桶101的話，閥V2、V3是被閉鎖。
<測量過程>
採取朝藥液槽桶101被回收的洗淨液的一部分。使用所採取的洗淨液，藉由JIS B8224規定的定量分析，測量洗淨液中的鐵濃度。由規定的時間周期所取得的鐵濃度，是被輸入至控制部104的判別部。
<判別過程>
洗淨液中的鐵濃度的數值是隨時間增加，赤鐵是從完全地水冷壁管13a、13b被除去的話濃度是大致一定值成為飽和。判別部，是從鐵濃度的時間變化判別赤鐵溶出被除去的狀況。
可以藉由基礎試驗和模擬預測顯示附著的赤鐵充分地溶出的鐵濃度。由基礎試驗或是模擬所獲得的鐵濃度，是作為顯示赤鐵被除去的規定濃度(判別基準濃度)，被存儲在判別部也可以。此情況，判別部是判別為在測量過程所測量的鐵濃度是判別基準濃度以上的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
或是從鐵濃度的變化量判別赤鐵的除去也可 以。赤鐵被充分地溶出的情況時，由測量過程所測量的鐵濃度的測量值及前次測量值的差的每單位時間的變化(濃度坡度)會漸漸地變小。從此，濃度坡度的變化量是作為判別基準被存儲在判別部，判別部是判別為濃度坡度的變化量是成為規定範圍以內的值的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
例如，在測量過程使時間Tt中的鐵濃度Ct是被測量，被輸入至判別部。判別部，也存儲前次(時間Tt-1)的鐵濃度Ct-1、及前前回(時間Tt-2)的鐵濃度Ct-2。
判別部，是取得時間Tt及時間Tt-1之間的鐵濃度的每單位時間的濃度坡度△Ct(=(Ct-Ct-1)/(Tt-Tt-1))。判別部，是存儲前次取得的鐵濃度的每單位時間的濃度坡度△Ct-1(=(Ct-1-Ct-2)/(Tt-1-Tt-2))。
判別部，是將這次取得的濃度坡度△Ct及前次取得的濃度坡度△Ct-1的變化量△dt取得。判別部，當所取得的△dt是在被預先存儲的判別基準的範圍內的情況時，判別為到達判別基準。例如，判別基準是設成±20%。洗淨對象機器10內的赤鐵的析出是比較均一的情況時，藉由將判別基準設成±10%，就可以提高判別精度。
在測量部若最新被輸入的鐵濃度是被判別為判別基準未滿的情況，或是濃度坡度的變化量是被判別為比規定範圍更大的情況時，判別部是在控制部104繼續洗 淨過程。控制部104，是由與洗淨液供給過程同樣的過程，將藥液槽桶101內的洗淨液再度朝直流鍋爐10配送。
在本實施例中，在上述測量過程與鐵濃度的測量同時測量洗淨液的氧化還原電位，洗淨液的氧化還原電位是從上述的規定範圍徧離的情況，藉由將還原劑投入藥液槽桶101中的洗淨液來調整洗淨液的成分也可以。
(2)依據顏色變化的判別
在本判別方法中，藉由觀測(A)附著了赤鐵的試驗片，(B)水冷壁管的其中任一的顏色變化來判別。
(2-A)使用試驗片的判別
準備附著了赤鐵的試驗片。
試驗片，是如第7圖所示沿著軸方向被二分割切斷的水冷壁管，赤鐵是附著在內壁面。此試驗片(切斷試驗片120)，是附著了與被洗淨的直流鍋爐10(洗淨對象機器)同程度的赤鐵。例如，將以前的維修時從同一位置採取的水冷壁管、和從由類似條件被運用的別的工場設備所採取的水冷壁管切斷的方式製作試驗片。
試驗片，是與水冷壁管相同材質的板材(板狀試驗片)，在一表面附著了與水冷壁管同程度的赤鐵也可以。
且試驗片，是如上述所採取的水冷壁管(筒狀的試驗片，未如上述切斷試驗片沿著軸方向切斷者)也可以。
在本判別中，在洗淨過程時，試驗片的赤鐵附著的面是被洗淨液浸漬。
浸漬方法，是與洗淨開始同時，複數個切斷試驗片或是板狀試驗片是被浸漬在被貯留於藥液槽桶101的洗淨液中。
此情況，被作成還原氣氛氣體可朝藥液槽桶101內部配送的構成，試驗片被浸漬期間，藥液槽桶101內部的洗淨液是被調整成與水冷壁管13a、13b同等的氧化還原電位較佳。
別的浸漬方法，如第8圖，在切斷試驗片120的切斷面配置透明板(例如丙烯酸製)121，並且藉由在切斷試驗片120的一端面配置板材(在第8圖中未圖示)而形成的空間122中，藉由注入與朝直流鍋爐10被配送的洗淨液同濃度的包含除鏽劑的洗淨液，使赤鐵附著的面被洗淨液浸漬。洗淨液的注入是與洗淨過程的開始大致同時進行較佳。
此情況，藉由還原氣氛氣體，被注入切斷試驗片120內的洗淨液的氧化還原電位是被調整成與水冷壁管13a、13b同等的氧化還原電位較佳。
別的浸漬方法，如第9圖所示分支部130是被設在藥液供給管線102的閥V1上游側，在分支部130的分支管131的中途位置連接筒狀試驗片132。在洗淨液供給過程中泵105被起動並且閥V1被開放的話，通過藥液供給管線102的洗淨液的一部分是流入分支部130，筒 狀試驗片132的內壁面是被洗淨液浸漬。
此情況，在氣體供給過程中使還原氣氛氣體也到達分支部130地供給，使筒狀試驗片132被浸漬期間的筒狀試驗片132內的洗淨液被調整成與水冷壁管13a、13b同等的氧化還原電位較佳。
<觀測過程>
在洗淨過程中，被浸漬在藥液槽桶101內的洗淨液的試驗片的1個，是由規定的時間間隔從洗淨液被取出。被取出的試驗片的附著了赤鐵的面的顏色是被觀測。觀測，是使用操作者的目視或是CCD照相機進行。目視觀察的情況，操作者是朝判別部將顏色變化的判別結果輸入。由CCD照相機觀測的情況，測量資料是朝判別部被發訊。
如第8圖赤鐵附著的面是被洗淨液浸漬的情況時，由規定的時間周期，從透明板121側實施目視或是CCD照相機的觀測。
如第9圖設置分支部130的情況時，由規定的時間周期使用CCD照相機觀測筒狀試驗片132的內壁面。具體而言，在筒狀試驗片132穿設形成觀察孔，使來自觀測部位的反射光可朝CCD照相機入光的視窗插入觀察孔，觀測被浸在洗淨液的內壁面。測量資料是朝判別部被發訊。
<判別過程>
赤鐵是大約紅色，但是赤鐵的除去進行的話基礎也就是自然氧化層(磁石：大約黑色)或是基礎金屬層(大約銀顏色)因為會露出，所以顏色調會變化。
判別部，是赤鐵原本的顏色未被觀測的情況時，就判別為赤鐵被除去。判別部，是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。判別部，是赤鐵原本的顏色被觀測的情況時，在控制部104使洗淨過程繼續。
判別部，是將測量資料訊號的RGB成分分離，只有將R成分抽出，或將R成分及B成分抽出。判別部，是從R成分的時間變化，或是R成分及B成分的比(R成分/B成分)的時間變化來判別赤鐵的溶出並除去的狀況。
具體而言，判別部，是存儲：對於初期值的R成分值的比(R成分測量值/R成分初期值)，或是對於初期值的R成分/B成分的值的比((R成分/B成分測量值)/(R成分/B成分初期值))的判別基準。此判別基準，具體而言是1/5~1/10的範圍內的值。R成分或是R成分/B成分的測量值因為會依據赤鐵的析出狀態而不同，所以在基礎試驗決定判別基準較佳。
判別部是當對於初期值的R成分值的比，或是對於初期值的R成分/B成分的值的比是判別基準以下的情況時，判別為赤鐵原本的顏色未被觀測。判別部，是赤鐵原本的顏色未被觀測的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
對於初期值的R成分值的比，或是對於初期值的R成分/B成分的值的比是比判別基準更大的情況時，因為赤鐵仍殘留所以判別部是在控制部104繼續洗淨過程。
(2-B)使用水冷壁管的判別
在洗淨過程中，由規定的時間周期使閥V2、V3被開放。還原氣氛氣體，是從還原氣氛氣體貯留部111透過給氣線112朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送，水冷壁管13a、13b內的洗淨液是從下部管頭14a、14b透過藥液排出管線103朝藥液槽桶101被配送。全部的洗淨液是被收容於藥液槽桶101的話，閥V2、V3是被閉鎖。
<觀測過程>
在水冷壁管13a、13b的赤鐵附著的領域17的附近，觀察孔是被穿設形成。觀察孔，是形成於水冷壁管13a、13b的與燃料室11a、11b相反側的面。朝觀察孔插入CCD照相機用的視窗，觀測內壁面。
<判別過程>
由與(2-A)中的說明同樣的過程，判別部是從赤鐵原本的顏色判別赤鐵的除去狀況，在控制部104實施洗淨過程的繼續或是終了。
又，為了使用CCD照相機判別而形成於水冷 壁管13a、13b的面的觀察孔，是在化學洗淨終了後由熔接等埋沒而復舊。
(3)依據從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果的判別
在本方法中，由超音波的板厚測量或是交流電氣特性測量來分析水冷壁管內部的狀態。
(3-A)超音波測量
在化學洗淨實施前，在赤鐵附著的領域的水冷壁管外側安裝有超音波探針。赤鐵附著的領域，是在前次的維修時藉由採取水冷壁管觀察內壁面而被界定。或是在化學洗淨實施前藉由在水冷壁管外側將探針朝水流通方向掃描地測量赤鐵附著的水冷壁管的板厚而被界定。
<測量過程>
在洗淨過程中由規定的時間間隔實施水冷壁管的超音波測量。由測量過程所取得的測量值(水冷壁管的厚度)，是朝判別部被發訊。
<判別過程>
赤鐵溶出除去進行的話測量值會減少，赤鐵完全被除去的話超音波的測量值是成為赤鐵未附著的水冷壁管的板厚而成為一定。判別部，是從超音波的測量值的時間變化判別赤鐵的除去狀況。
藉由基礎試驗和模擬，可以預測顯示附著的赤鐵充分地溶出的水冷壁管的板厚。由基礎試驗或是模擬所獲得的板厚，是被存儲於作為顯示赤鐵被除去的判別基準的判別部。此情況，判別部是判別為在測量過程所測量的板厚是成為判別基準以下的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
或是從板厚的測量值的變化量判別赤鐵的除去也可以。赤鐵被充分地溶出的情況時，由測量過程所獲得的板厚值及由前次的測量過程所獲得的板厚值的差會漸漸地變小。從此可知，每單位時間的板厚的變化的傾斜也就是板厚變化坡度的變化量是作為判別基準被存儲在判別部，判別部是判別為板厚變化坡度的變化量是成為規定範圍以內的值的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
具體的判別，是由與(1)依據洗淨液中的鐵濃度的判別所說明的方法相同思想進行。超音波測量的情況，判別基準也設成±20%。且，洗淨對象機器10內的赤鐵的析出是比較均一的情況時，藉由將判別基準設成±10%，就可以提高判別精度。
由測量過程所測量的板厚值被判別為未到達判別基準的情況，或是板厚變化坡度的變化量是被判別為比規定範圍更大的情況時，判別部是在控制部104繼續洗淨過程。
(3-B)交流電氣特性測量
在化學洗淨實施前，電氣特性評價裝置140是如第10圖所示被設在赤鐵附著的領域的水冷壁管外側。2個接頭141是在水冷壁管13(13a、13b)的軸方向被分離設置，在接頭141間設有LCR計器142。接頭141先端間的距離，是使可容易與水冷壁管13(13a、13b)的直流電阻區別的方式，設定成1m~5m程度。取代LCR計器142而設置網路分析器也可以。
<測量過程>
在洗淨過程中由規定的時間間隔實施水冷壁管的交流電氣特性測量。
第11圖是設置了如第10圖所示電氣特性評價裝置140的情況的電路圖。水冷壁管13及水冷壁管內部的洗淨液，是各別顯示電阻R1及R3。附著了赤鐵的領域17，是由電阻R2a、R2b及電容器容量C1、C2表示。
赤鐵(氧化物)是電阻成分。赤鐵的除去進行的話，赤鐵的電容器容量(C1及C2)因為減少，所以上述電路的電抗減少。LCR計器141，是由規定的時間間隔測量水冷壁管13的電抗。由測量過程所取得的電抗的值，是朝判別部被發訊。
<判別過程>
赤鐵的除去進行的話電抗的測量值會減少，赤鐵被完全地除去的話測量的電抗是成為一定。判別部，是從電抗的時間變化判別赤鐵溶出的除去狀況。
藉由基礎試驗和模擬，可以預測顯示附著的赤鐵充分地溶出的水冷壁管的電抗。由基礎試驗或是模擬所獲得的電抗，是被存儲於作為顯示赤鐵被除去的判別基準的判別部。此情況，判別部是判別為在測量過程所測量的電抗是成為判別基準以下的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
或是從電抗的測量值的變化量判別赤鐵的除去也可以。赤鐵被充分地溶出的情況時，由測量過程所獲得的電抗及由前次的測量過程所獲得的電抗的差會漸漸地變小。每單位時間的電抗變化坡度的變化量是作為判別基準被存儲在判別部，判別部是判別為電抗變化坡度的變化量是成為規定範圍內的值的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
具體的判別，是由與(1)依據洗淨液中的鐵濃度的判別所說明的方法相同思想進行。測量交流電氣特性的情況，判別基準也設成±20%。且，洗淨對象機器10內的赤鐵的析出是比較均一的情況時，藉由將判別基準設成±10%，就可以提高判別精度。
由測量過程所測量的電抗是被判別為未到達 判別基準的情況，或是電抗變化坡度的變化量是被判別為比規定範圍更大的情況時，判別部是在控制部104繼續洗淨過程。
<排出過程>
控制部104是將閥V2開放。水冷壁管13a、13b內的洗淨液是從下部管頭14a、14b透過藥液排出管線103朝藥液槽桶101被配送被回收。由此，終了本實施例的化學洗淨方法。
被回收的洗淨液若除鏽劑殘存的話，將洗淨成分(除鏽劑的濃度)再調整在下次的化學洗淨再利用也可以。
依據上述方法，因為使用包含中性除鏽劑的洗淨液，所以在浸漬放置狀態下洗淨過程即使被實施，被浸漬在洗淨液的水冷壁管13a、13b的內面不會腐蝕，可以將赤鐵溶解在洗淨液。
使用第5、6圖如以上說明，在本實施例中因為不是將自然氧化銹皮也就是磁石的層溶出使赤鐵剝離除去的方法，所以污泥的發生被抑制。特別是在火力發電系統1中，直流鍋爐10的水冷壁管的配管形狀因為長而複雜，污泥發生的話在配管的中途處污泥會累積，會具有將配管內閉塞的情況。如本實施例將赤鐵溶解於洗淨液從水冷壁管13a、13b除去的話，在化學洗淨後可以與洗淨液的排出一起將溶出的赤鐵排出。因此，在採用了例如本實施例的火力發電系統1中，不需要將過濾器等的污泥除去的設 備，也不需要將污泥除去用的別的洗淨等的過程。
〔第2實施例〕
第12圖是說明第2實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
第2實施例的化學洗淨裝置200，是與第1實施例同樣地，藥液供給管線202及藥液排出管線203是與直流鍋爐10的下部管頭14a、14b連接。藥液供給管線202及藥液排出管線203是與藥液槽桶201連接。排氣路線213是與直流鍋爐的上部管頭15a、15b連接。
化學洗淨裝置200，是在藥液供給管線202的泵205的下游側具備還原氣氛氣體供給部210作為還原氣氛調整部。還原氣氛氣體供給部210是與控制部204連接。
第2實施例的還原氣氛氣體供給部210是微泡發生裝置。微泡發生裝置是朝液體中注入氣泡的裝置。在本實施例中，作為氣泡被注入液體(洗淨液)的氣體，是第1實施例列舉的還原氣氛氣體。
在第12圖中雖未圖示，但是與第1圖同樣地設置與直流鍋爐10連接的還原氣氛氣體貯留部及給氣線也可以。
使用第2實施例的化學洗淨裝置200的化學洗淨方法如以下說明。在本實施例，也在實施化學洗淨方法時，使被設在將直流鍋爐10及節碳器26連結的配管的 閥被閉鎖。
<洗淨液供給過程、氣體供給過程>
控制部204是將閥V2閉鎖。控制部204是起動泵205及還原氣氛氣體供給部210並且將閥V1開放。藥液槽桶201內的洗淨液是透過藥液供給管線202朝還原氣氛氣體供給部210被搬運。還原氣氛氣體供給部210，是朝洗淨液中注入還原氣氛氣體的氣泡。包含氣泡的洗淨液是透過藥液供給管線202被供給至直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b。
洗淨液中的氣泡是在水冷壁管13a、13b內從洗淨液被放出，被貯留在被供給至水冷壁管13a、13b內的洗淨液的上部空間。控制部204是將閥V4開放，水冷壁管13a、13b內的空氣是透過排氣路線213朝系外被放出。如此的話，水冷壁管13a、13b內是從淨化氣體氣氛被置換成還原氣氛氣體。
如此，在第2實施例中，不需要如第1實施例的獨立的氣體供給過程，水冷壁管13a、13b內的氣體的置換可與洗淨液供給過程一起進行。
<洗淨過程>
至少附著了赤鐵的領域(特別是比他部附著了更多赤鐵的領域17)是被洗淨液浸漬的話，控制部204是將泵205及還原氣氛氣體供給部210停止並且將閥V1、V4閉 鎖。在洗淨液被靜置的狀態下，實施赤鐵的浸漬放置洗淨處理。在本實施例中，水冷壁管13a、13b內的洗淨液也是與水冷壁管13a、13b的周邊的環境溫度同程度，氧化還原電位是被維持於銀-氯化銀電極基準的-0.8V以上-0.4V以下。
在本實施例中洗淨過程的終了，是與第1實施例同樣地，依據(1)洗淨液中的鐵濃度，(2)赤鐵附著部分的顏色變化，(3)從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果的其中任一判別。在判別過程中判別部是判別為赤鐵溶出且被除去的話，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施排出過程。
<排出過程>
由與第1實施例同樣的過程使水冷壁管13a、13b內的洗淨液朝藥液槽桶201被回收。由此，終了本實施例的化學洗淨方法。
由第1及第2實施例的化學洗淨方法使用不含消泡劑的洗淨液的情況，藉由將洗淨液朝水冷壁管13a、13b配送使洗淨液發泡，使泡狀的洗淨液附著在赤鐵發生的領域。赤鐵及泡狀的洗淨液的接觸時間愈長，洗淨力愈提高。且，藉由將洗淨液作成泡狀，來減少洗淨液的使用量。
〔第3實施例〕
第13圖是說明第3實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
第3實施例的化學洗淨裝置300，是與第1實施例同樣地，藥液供給管線302及藥液排出管線303是與直流鍋爐10的下部管頭14a、14b連接。藥液供給管線302及藥液排出管線303是與藥液槽桶301連接。
化學洗淨裝置300，是具備還原氣氛調整劑供給部310作為還原氣氛調整部。還原氣氛調整劑供給部310，是具備還原氣氛調整劑貯留部311及還原氣氛調整劑供給管線312。還原氣氛調整劑貯留部311是收容還原氣氛調整劑。還原氣氛調整劑是例如肼、L-抗壞血酸、硫黃系還原劑等。
還原氣氛調整劑供給部310是由泵305的下游側與藥液供給管線302連接。閥V5是被設在還原氣氛調整劑供給管線312。閥V5是與控制部304連接。
在第13圖中雖未圖示，但是與第1圖同樣地設置與直流鍋爐10連接的還原氣氛氣體貯留部、給氣線及排氣路線也可以。
使用第3實施例的化學洗淨裝置300將附著在直流鍋爐內的赤鐵洗淨除去的化學洗淨方法如以下說明。實施本實施例的化學洗淨方法時，被設在將直流鍋爐10及節碳器26連結的配管的閥是被閉鎖。
<洗淨液供給過程>
控制部304是將閥V2閉鎖。控制部304是起動泵305並且將閥V1、V5開放。藥液槽桶301內的洗淨液是在通過藥液供給管線302期間，從還原氣氛調整劑供給部310朝洗淨液中投入還原氣氛調整劑。還原氣氛調整劑被投入的洗淨液是朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送。
<洗淨過程>
至少附著了赤鐵的領域是被浸漬於洗淨液的話，控制部304是將泵305停止並且將閥V1、V5閉鎖。在洗淨液被靜置的狀態下，實施赤鐵的浸漬放置洗淨處理。
在本實施例中，水冷壁管13a、13b內的洗淨液也是與水冷壁管13a、13b的周邊的環境溫度同程度。藉由從還原氣氛調整劑供給部310朝洗淨液投入還原氣氛調整劑，使洗淨液的氧化還原電位被維持於銀-氯化銀電極基準的-0.8V以上-0.4V以下。控制部304是為了使可獲得蒸氣氧化還原電位的還原氣氛調整劑投入量，而調整閥V5的開度。
在本實施例中洗淨過程的終了，是與第1實施例同樣地，依據(1)洗淨液中的鐵濃度，(2)赤鐵附著部分的顏色變化，(3)從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果的其中任一判別。在判別過程中判別部是判別為赤鐵溶出且被除去的話，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施排出過程。
<排出過程>
水冷壁管13a、13b內的洗淨液是由與第1實施例同樣的過程透過藥液排出管線303朝藥液槽桶301被回收。由此，終了本實施例的化學洗淨方法。
在赤鐵大量附著的情況時，由赤鐵的溶解所產生的氧化還原電位的變動會變大。如本實施例藉由朝洗淨液追加投入還原氣氛調整劑，就可以容易地將氧化還原電位調整至-0.8~-0.4V的範圍內。
〔第4實施例〕
第14圖是說明第4實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
第4實施例的化學洗淨裝置400是與第1實施例的化學洗淨裝置同樣地，具備：藥液槽桶401、藥液供給管線402、藥液排出管線403、控制部404、泵405、作為還原氣氛氣體供給部410的還原氣氛氣體貯留部411及給氣線412、排氣路線413。
在化學洗淨裝置400中，循環環路406是橫跨藥液供給管線402的泵405地設置。
又，對於第2實施例及第3實施例的化學洗淨裝置設置循環環路也可以。
在洗淨液供給過程藉由通過泵405使洗淨液的溫度上昇。通過了泵405的洗淨液的一部分是流入循環 環路406，朝泵405上游側的藥液共有線被搬運。藉此，成為由直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被昇溫的洗淨液被配送，由比第1實施例至第3實施例更高溫(具體而言，比水冷壁管13a、13b的周邊的環境溫度高，環境溫度+10℃以下)被實施洗淨過程。
洗淨過程的溫度愈高，朝洗淨液及赤鐵的反應和洗淨液中的溶解愈被促進。依據本實施例，不需要設置昇溫設備由簡易的構成就可以實現洗淨液的昇溫。且，環境溫度及洗淨液溫度的溫度差因為小，所以在本實施例的構成中可長時間有效維持洗淨液的溫度比環境溫度更高。此結果，可進一步提高洗淨力。
在本實施例中，也由與第1實施例同樣的方法判別洗淨過程的終了。
〔第5實施例〕
第15圖是說明第5實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
第5實施例的化學洗淨裝置500是與第1實施例的化學洗淨裝置同樣地，具備：藥液槽桶501、藥液供給管線502、藥液排出管線503、控制部504、泵505、作為還原氣氛氣體供給部510的還原氣氛氣體貯留部511及給氣線512、排氣路線513。
化學洗淨裝置500，是進一步具備水供給部520的構成。水供給部520，是具備水槽桶521及水供給管線 522。水槽桶521是在內部收容水。注水泵523及閥V6是被設在水供給管線522中。水供給管線522，是與下部管頭14a、14b連接。
使用第5實施例的化學洗淨裝置500將附著在直流鍋爐內的赤鐵洗淨除去的化學洗淨方法如以下說明。實施本實施例的化學洗淨方法時，被設在將直流鍋爐10及節碳器26連結的配管的閥是被閉鎖。
<氣體供給過程>
由與第1實施例同樣的過程，還原氣氛氣體是從還原氣氛氣體貯留部511透過給氣線512朝水冷壁管13a、13b內被供給，水冷壁管13a、13b內是被充填還原氣氛氣體。
<洗淨液供給過程>
控制部504是起動泵505並且將閥V1、V4開放。藥液槽桶501內的洗淨液是透過藥液供給管線502朝直流鍋爐10被配送。
規定量的洗淨液被配送之後，控制部504是停止泵505將閥V1閉鎖。接著，控制部504，是起動注水泵523並且將閥V6開放。由此水槽桶521內的水是透過水供給管線522朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送。
藉由調整洗淨液及水的流速，使洗淨液的層 位於垂直方向上側，使水的層成為垂直方向下側，在洗淨液的層及水的層是至少一部分分離的狀態下使水冷壁管13a、13b內的水位上昇。在本實施例中，控制部504，是使水冷壁管13a、13b內的比他部附著了更多赤鐵的領域17浸漬在洗淨液的層的方式，將規定量的洗淨液及水，從各別藥液槽桶501及水槽桶521朝水冷壁管13a、13b配送。
<洗淨過程>
比他部附著了更多赤鐵的領域17是被洗淨液浸漬的話，控制部504是將注水泵523停止並且將閥V4、V6閉鎖。在洗淨液被靜置的狀態下，實施赤鐵的浸漬放置清洗。在本實施例，洗淨過程中的洗淨液溫度也是與水冷壁管13a、13b的周邊的環境溫度同程度，洗淨過程中的洗淨液的氧化還原電位是被維持在-0.8V以上-0.4V以下(銀-氯化銀電極基準)。
在本實施例中在洗淨過程中有必要確保洗淨液的層及水的層為分離的狀態。因此，洗淨過程的終了，是依據由第1實施例說明了的(2)赤鐵附著部分的顏色變化，(3)從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果的其中任一判別。在判別過程中判別部是判別為赤鐵溶出且被除去的話，判別部是在控制部104終了洗淨過程，並實施排出過程。
<排出過程>
由與第1實施例同樣的過程使水冷壁管13a、13b內的洗淨液朝藥液槽桶501被配送。由此，終了本實施例的化學洗淨方法。
被回收至藥液槽桶501的洗淨液的除鏽劑濃度下降。因此，追加新的洗淨液將洗淨液再利用，或從藥液槽桶501將洗淨液排出廢棄。
依據本實施例的方法，比他部附著了更多赤鐵的領域17因為是被洗淨液浸漬地被集中地除去，所以可以將所使用的洗淨液的量大幅地削減，可削減洗淨成本。
〔第6實施例〕
第6實施例的化學洗淨裝置，除了洗淨液由微膠囊收容以外，是與第1實施例相同構成。
微膠囊，是使上述的洗淨液被包裝在水溶性的膠囊者。微膠囊的膠囊材質，是例如糊精、加工澱粉、明膠、阿拉伯膠、褐藻膠酸鹼、卡拉膠等的水溶性的高分子。微膠囊的大小是例如直徑0.5mm~2mm程度。微膠囊，是例如藉由噴霧乾燥法、噴霧冷卻法等被製作。
在第6實施例的化學洗淨裝置中，在藥液供給管線102的泵105上游側，設置微膠囊供給部。微膠囊供給部是具有收容微膠囊的槽桶。微膠囊是在被分散於搬運用液體(例如水)的狀態下被收容於槽桶。
在第6實施例中，與第1實施例同樣地實施：氣體供給過程、洗淨液供給過程、洗淨過程及排出過程。在第6實施例的洗淨液供給過程中，藉由被設在將微膠囊供給部及藥液供給管線102連結的流路的泵的起動使包含微膠囊的搬運用液體被供給至流通於藥液供給管線102的洗淨液中，使包含微膠囊的洗淨液被供給至水冷壁管13a、13b。在水冷壁管13a、13b內微膠囊是朝向上方移動，堆積在液面附近。微膠囊的膠囊是藉由溶解於搬運用液體使洗淨液被放出，在液面附近形成泡狀的洗淨液的層。特別是使比他部附著了更多赤鐵的領域17被浸漬在洗淨液的層的方式，適宜調整微膠囊的分散濃度(洗淨液量)及液面高度(控制部104供給的搬運用液體的量)。
依據本實施例的方法的話，因為可以將比他部發生更多赤鐵的領域容易地浸漬在洗淨液，所以可以進一步大幅地削減洗淨液的使用量，可進一步削減洗淨成本。
又，第6實施例對於第2實施例~第5實施例的化學洗淨方法及化學洗淨裝置也可適用。
〔第7實施例〕
使用第1圖的化學洗淨裝置100說明第7實施例的化學洗淨方法。在第7實施例的化學洗淨方法中，洗淨過程以外是與第1實施例同樣地實施：氣體供給過程、洗淨液供給過程及排出過程。
在第7實施例的化學洗淨方法中的洗淨過程中，附著了赤鐵的領域被洗淨液浸漬的話，控制部104是將泵105停止並且將閥V1、V4閉鎖。
控制部104是將閥V2開放。因為洗淨液是藉由閥V2的開放透過藥液排出管線103返回至藥液槽桶101的方式被配送，所以水冷壁管13a、13b內的洗淨液的液面會下降。接著控制部104，是將閥V2閉鎖並且將閥V1開放，起動泵105。由此，藥液槽桶101中的洗淨液是透過藥液供給管線102朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送，使水冷壁管13a、13b內的洗淨液的液面上昇。控制部104，是將此洗淨液的排出及配送由規定的周期實施。
在此的洗淨液的排出量是洗淨液的一部分也可以、全部也可以。將洗淨液的排出量改變的話，可以將液面的變化量改變。洗淨液的排出量，即，液面的變化量，是考慮比他部附著了更多赤鐵的領域的大小和洗淨效率等適宜設定較佳。控制部104，是對應液面變化量，將規定量的洗淨液排出及配送。
且周期地交互地實施：將洗淨液的排出及配送反覆的期間、及靜置期間也可以。
將洗淨液的排出及配送反覆的話，水冷壁管13a、13b內的液面附近的洗淨液的攪拌會發生，並且洗淨液的流速會增加。此結果，洗淨力提高，赤鐵的洗淨效率上昇。
在本實施例中，洗淨過程的終了，是與第1實施例同樣地，依據(1)洗淨液中的鐵濃度，(2)赤鐵附著部分的顏色變化，(3)從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果的其中任一判別。在判別過程中判別部是判別為赤鐵已被除去的話，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施排出過程。
進一步在本實施例中，(4)依據壓力變化洗淨過程的終了判別也可以。
(4)依據壓力變化的判別
在依據壓力變化訊號的判別中，如第16圖所示，在藥液排出管線103的中途位置設置壓力計150。
在上述的洗淨過程中的配送過程時，將泵105的旋轉數或是閥V1的開度由規定的頻率增減。藉此，因為洗淨液的配送量是由規定的頻率增減，所以在水冷壁管13a、13b內洗淨液的液面會振動。
<測量過程>
在上述的洗淨過程中的排出過程中，壓力計150是測量通過藥液排出管線103的洗淨液的壓力。壓力值是朝判別部被發訊。
<判別過程>
洗淨液的液面是藉由配送過程振動的話，在排出過程 由壓力計150所測量的壓力是反映液面的振動狀況周期地變化。此壓力的變化，是依據赤鐵的附著狀況變動。即，藉由洗淨進行赤鐵的除去的話，因為洗淨液及赤鐵的摩擦係數變化，所以壓力變化會隨時間變動。赤鐵若從水冷壁管被除去的話，配送過程中的洗淨液配送的頻率、及排出過程中的壓力變化的頻率會一致。因此，配送過程時的周期的洗淨液配送的相位、及排出過程時的壓力變化的相位的差是成為一定。
判別過程是由以下的2種步驟的其中任一被實施。
(步驟4-A)
判別部，是如第17圖所例示，取得：配送過程時的配送量的波形、及由測量過程所取得壓力值的變化的波形。判別部，是將配送量的波形及壓力變化的波形比較來判別赤鐵溶出的除去狀況。
具體而言，可以藉由基礎試驗和模擬預測附著了赤鐵若充分地溶出的情況時的配送量的波形的相位及壓力變化的波形的相位的差(相位差，如第17圖的圖示)。由基礎試驗或是模擬所獲得的相位差，是被存儲於作為顯示赤鐵被除去的判別基準的判別部。此情況，判別部是判別為在測量過程所測量的相位差是成為判別基準以下的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施排出過程。
或是從相位差的變化量判別赤鐵的除去也可以。赤鐵被充分地溶出的情況時，所獲得的相位差及前次獲得的相位差的差會漸漸地變小。每單位時間的相位差的變化的傾斜也就是相位差變化坡度的變化量是作為判別基準被存儲在判別部，判別部是判別為相位差變化坡度的變化量是成為規定範圍內的值的情況時，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
具體的判別，是由與(1)依據洗淨液中的鐵濃度的判別所說明的方法相同思想進行。使用相位差判別的情況，判別基準也是設成±20%。且，洗淨對象機器10內的赤鐵的析出是比較均一的情況時，藉由將判別基準設成±10%，就可以提高判別精度。
相位差是被判別為比判別基準更大的情況，或是相位差變化坡度的變化量是被判別為比規定範圍更大的情況時，判別部是在控制部104繼續洗淨過程。
(步驟4-B)
判別部，是將由測量過程所取得壓力值的變化的波形取得，從波形的周期和振幅等的隨時間變化來判別赤鐵的除去狀況。
具體而言，附著的赤鐵是充分地溶出的情況中的壓力值的波形的周期和振幅，是藉由基礎試驗和模擬被預測。由基礎試驗或是模擬所獲得的周期或是振幅，是被存儲於作為顯示赤鐵被除去的判別基準的判別部。此情 況，周期或是振幅是被判別為成為判別基準以下的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施排出過程。
或是從周期或是振幅的變化量判別赤鐵的除去也可以。赤鐵被充分地溶出的情況時，藉由測量過程所獲得的周期或是振幅的變化量及前次獲得的周期或是振幅的變化量的差會漸漸地變小。每單位時間的周期變化或是振幅變化的傾斜也就是周期變化坡度或是振幅變化坡度的變化量是作為判別基準被存儲在判別部，判別部是判別為周期變化坡度的變化量或是振幅變化坡度的變化量是成為規定範圍內的值的情況時，視為赤鐵已溶出且被除去，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施後述的排出過程。
具體的判別，是由與(1)依據洗淨液中的鐵濃度的判別所說明的方法相同思想進行。使用周期或是振幅判別的情況，判別基準也是設成±20%。且，洗淨對象機器10內的赤鐵的析出是比較均一的情況時，藉由將判別基準設成±10%，就可以提高判別精度。
周期或是振幅是被判別為比判別基準更大的情況，或是周期變化坡度的變化量或是振幅變化坡度的變化量是被判別為比規定範圍更大的情況時，判別部是在控制部104繼續洗淨過程。
又，本實施例的化學洗淨方法，是使用第2實施例~第4實施例的化學洗淨裝置的情況時也可適用。
〔第8實施例〕
第18圖是說明第8實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
第8實施例的化學洗淨裝置600是與第1實施例的化學洗淨裝置同樣地，具備：藥液槽桶601、藥液供給管線602、藥液排出管線603、控制部604、泵605、作為還原氣氛氣體供給部610的還原氣氛氣體貯留部611及給氣線612、排氣路線613。化學洗淨裝置600是進一步在藥液排出管線603具備泵606。在藥液排出管線603中，設置供測量流通於藥液排出管線603的洗淨液的壓力用的壓力計也可以。
使用第18圖說明第8實施例的化學洗淨方法。在第8實施例的化學洗淨方法中，洗淨過程以外是與第1實施例同樣地實施：氣體供給過程、洗淨液供給過程及排出過程。
在第8實施例的化學洗淨方法的洗淨過程中，附著了赤鐵的領域是被洗淨液浸漬的話，控制部604是將藥液供給管線602的泵605停止並且將閥V1、V4閉鎖。
控制部604是將閥V2、V3開放並且將泵606作動。還原氣氛氣體是藉由閥V3的開放從還原氣氛氣體貯留部111透過給氣線112朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送，洗淨液液面上部的空間內的氣體壓力 會上昇。同時，藉由閥V2的開放及泵606的起動，水冷壁管13a、13b內部的洗淨液是透過藥液排出管線603朝藥液槽桶601被配送，水冷壁管13a、13b內的洗淨液的液面會下降。
接著控制部604，是將閥V2、V3閉鎖並且將閥V1、V4開放。控制部是將泵606停止，起動泵605。由此，藥液槽桶601中的洗淨液是透過藥液供給管線602朝直流鍋爐10的水冷壁管13a、13b被配送，水冷壁管13a、13b內的洗淨液的液面會上昇。
因為利用使用由氣體所產生的洗淨液液面的加壓及泵的洗淨液的排出，所以與第7實施例相比洗淨液排出時的流速較高，水冷壁管13a、13b內的液面附近的洗淨液容易被攪拌。因此，洗淨力比第7實施例更提高，赤鐵的洗淨效率上昇。
在本實施例中，洗淨過程的終了，是與第7實施例同樣地，依據(1)洗淨液中的鐵濃度，(2)赤鐵附著部分的顏色變化，(3)從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果，(4)壓力變化訊號的其中任一判別。在判別過程中判別部是判別為赤鐵已被除去的話，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施排出過程。
本實施例的化學洗淨裝置及化學洗淨方法，是對於第2實施例~第4實施例在藥液排出管線設置泵的情況時也可適用。
〔第9實施例〕
第19圖是說明第9實施例的化學洗淨裝置的概略圖。
第9實施例的化學洗淨裝置700是與第1實施例的化學洗淨裝置同樣地，具備：藥液槽桶701、藥液供給管線702、藥液排出管線703、控制部704、泵705、作為還原氣氛氣體供給部710的還原氣氛氣體貯留部711及給氣線712、排氣路線713。化學洗淨裝置700是進一步具備循環線720。
又，對於第2實施例~第4實施例的化學洗淨裝置也可設置同樣的循環線。
循環線720，是與直流鍋爐的一端側也就是下部管頭14a、14b連接，與另一端側也就是上部管頭15a、15b連接。循環泵721是被設在循環線720的中途位置。循環線720及循環泵721是被暫設也可以。
取出部722是被設在循環泵721的下游側。
洗淨液的循環方向無特別限定。在第19圖的構成中洗淨液是在水冷壁管13a、13b內從下朝向上流通的方式循環，但是洗淨液是從上朝向下流通的方式循環也可以。
在本實施例中洗淨液的溫度是環境溫度附近，且循環流量也是在洗淨過程之間至少循環1圈的程度的小流量即可。因此，循環泵721的吐出壓力即使較低也可以。
使用第9實施例的化學洗淨裝置700的化學洗淨方法如以下說明。在第9實施例的化學洗淨方法中，與第1實施例同樣地，實施氣體供給過程及排出過程。
<洗淨液供給過程>
控制部704是起動泵705並且將閥V1、V4開放。藥液槽桶701內的洗淨液是透過藥液供給管線702朝直流鍋爐10被配送。在第9實施例中，洗淨液是朝直流鍋爐10內的下部管頭、水冷壁管、上部管頭、及循環線720的全部供給。控制部704是存儲可以將下部管頭、水冷壁管、上部管頭、及循環線720的全部浸漬的洗淨液量，在洗淨液供給過程將規定量的洗淨液朝直流鍋爐10配送。
在此，被設在將直流鍋爐10及氣水分離器30連結的配管的閥是被閉鎖。藉此可防止洗淨液流入直流鍋爐10的下游側的相鄰接的機器也就是氣水分離器30。
<洗淨過程>
規定量的洗淨液是朝直流鍋爐10被配送的話，控制部704是將泵705停止並且將閥V1、V4閉鎖。接著控制部704是起動循環泵721。藉由循環泵721的起動，使洗淨液通過下部管頭14a、14b、水冷壁管13a、13b、上部管頭15a、15a及循環線720。即，在本實施例中洗淨液不會流入與直流鍋爐10相鄰接的其他的機器(節碳器26、氣水分離器30)地循環。循環，是在洗淨過程期間中由 使洗淨液在直流鍋爐10~循環線720之間至少繞1周的流量被實施。
又，將循環泵721的旋轉數由規定的周期增減也可以。藉此，流通於水冷壁管13a、13b內部的洗淨液的流速會變動，洗淨能力進一步提高。
且通過循環泵721時洗淨液被昇溫。因此，可由與如第1實施例在洗淨過程中將洗淨液靜置的情況相比較高的溫度(具體而言，比水冷壁管13a、13b的周邊的環境溫度高，環境溫度+10℃以下)實施洗淨過程。
在洗淨過程中洗淨液的流通路(下部管頭14a、14b、水冷壁管13a、13b、上部管頭15a、15b及循環線720)因為是構成閉空間，所以洗淨過程中的洗淨液的氧化還原電位是被維持在-0.8V以上-0.4V以下(銀-氯化銀電極基準)。
在本實施例中洗淨過程的終了，是與第1實施例同樣地，依據(1)洗淨液中的鐵濃度，(2)赤鐵附著部分的顏色變化，(3)從水冷壁管外側的內部狀態的分析結果，(4)壓力變化的其中任一判別。
(1)由洗淨液中的鐵濃度進行判別的情況時，如第1實施例洗淨液被回收至藥液槽桶701後測量鐵濃度也可以。或是從取出部722採取通過循環線720的洗淨液的一部分，供鐵濃度測量也可以。
(4)依據壓力變化的判別的情況時，與第7實施例同樣，壓力計是被設在循環線720。進行將循環泵 721的旋轉數由規定的頻率增減的運用，使用由被設在循環線720壓力計所測量的壓力值，由與第7實施例說明的同樣的思想，由判別部判別赤鐵溶出的除去狀況。
在判別過程中判別部是判別為赤鐵已被除去的話，判別部是在控制部104終了洗淨過程，實施排出過程。
依據本實施例，增加洗淨液的流速，使洗淨液被攪拌，因為進一步在洗淨過程中洗淨液被加熱，所以洗淨力比不設置循環線的第1實施例更提高，赤鐵的洗淨效率上昇。
1‧‧‧火力發電系統
10‧‧‧直流鍋爐
20‧‧‧冷凝器
21‧‧‧冷凝脫鹽裝置
22‧‧‧軸封蒸汽冷凝器
23‧‧‧低壓給水加熱器
24‧‧‧脫氣器
25‧‧‧高壓給水加熱器
26‧‧‧節碳器
27‧‧‧低壓給水加熱器排泄系統
30‧‧‧氣水分離器
31‧‧‧過熱器
32‧‧‧渦輪
33‧‧‧再熱器
100‧‧‧化學洗淨裝置
101‧‧‧藥液槽桶
102‧‧‧藥液供給管線
103‧‧‧藥液排出管線
104‧‧‧控制部
105‧‧‧泵
110‧‧‧還原氣氛氣體供給部
111‧‧‧還原氣氛氣體貯留部
112‧‧‧給氣線
113‧‧‧排氣路線
V1、V2、V3、V4‧‧‧閥

Claims (18)

  1. 一種化學洗淨方法，具有：包含螯合劑、還原劑、或是、前述螯合劑及前述還原劑的混合物也就是除鏽劑的洗淨液，是被供給至具有附著了赤鐵的構件的洗淨對象機器的洗淨液供給過程；及前述構件中的至少附著了前述赤鐵(hematite)的領域是被前述洗淨液浸漬，並且前述洗淨液的氧化還原電位是被維持在前述赤鐵可溶出於前述洗淨液的值，使前述赤鐵從前述構件被除去的洗淨過程；前述螯合劑，是胺基羧酸系螯合劑、羥酸系螯合劑及有機磷系螯合劑的其中任一，前述還原劑，是金屬離子、亞硫酸鹽、草酸、蟻酸、抗壞血酸、鄰苯三酚、肼、氫的其中任一，前述洗淨液的pH是4~8的範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項的化學洗淨方法，其中，在前述值被維持於銀-氯化銀電極基準的-0.8V以上-0.4V以下的範圍內實施前述洗淨過程。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的化學洗淨方法，其中，藉由朝前述洗淨對象機器供給還原氣氛氣體使前述值被調整。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的化學洗淨方法，其中，前述洗淨過程中的前述洗淨液的溫度，是前述構件的 周邊的環境溫度以上比前述環境溫度更高10℃的溫度以下的範圍內。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的化學洗淨方法，其中，在前述洗淨液靜置的狀態下使前述領域被前述洗淨液浸漬。
  6. 如申請專利範圍第1或2項的化學洗淨方法，其中，在前述洗淨過程中，反覆：前述洗淨液從前述構件被排出的過程、及將被排出的前述洗淨液朝前述構件配送的過程，使前述洗淨液的液面的高度移動至前述領域的附近。
  7. 如申請專利範圍第1或2項的化學洗淨方法，其中，在前述洗淨過程中，前述洗淨液是通過前述構件從前述構件的上游側端部被排出，被排出的前述洗淨液，是朝前述構件的下游側端部直接地循環。
  8. 如申請專利範圍第1或2項的化學洗淨方法，其中，進一步具有：測量前述洗淨液中的鐵濃度的測量過程、及依據前述鐵濃度判別從前述構件的前述赤鐵的除去狀況的判別過程，在前述洗淨過程中前述洗淨液是從前述洗淨對象機器被排出，並由前述測量過程測量被排出的前述洗淨液中的 鐵濃度，在前述判別過程中前述鐵濃度被判別為規定濃度以上的情況時，或是濃度坡度的變化量被判別為規定範圍內的值的情況時，終了前述洗淨過程。
  9. 一種化學洗淨裝置，是將具有附著了赤鐵銹皮的構件的洗淨對象機器化學洗淨用的化學洗淨裝置，具備：藥液槽桶，收容pH是4~8的範圍內的洗淨液，前述洗淨液，是螯合劑、還原劑、或是、前述螯合劑及前述還原劑的混合物，前述螯合劑，是胺基羧酸系螯合劑、羥酸系螯合劑及有機磷系螯合劑的其中任一，前述還原劑，是包含金屬離子、亞硫酸鹽、草酸、蟻酸、抗壞血酸、鄰苯三酚、肼、氫的其中任一的除鏽劑；及藥液供給管線，是將前述洗淨對象機器及前述藥液槽桶連結，朝前述構件供給前述洗淨液；及泵，是被設在前述藥液供給管線；及藥液排出管線，是將前述洗淨對象機器及前述藥液槽桶連結，將前述洗淨液從前述構件排出；及將前述構件中的至少附著了前述赤鐵的領域浸漬在前述洗淨液的手段；及將洗淨中的前述洗淨液的氧化還原電位維持在前述赤鐵可溶出於前述洗淨液中的值的手段；前述藥液槽桶、前述藥液供給管線及前述泵，是朝前述構件供給前述洗淨液的手段。
  10. 如申請專利範圍第9項的化學洗淨裝置，其中，具備可將前述值調整至銀-氯化銀電極基準的-0.8V以上-0.4V以下的範圍內的值的還原氣氛調整部。
  11. 如申請專利範圍第10項的化學洗淨裝置，其中，前述還原氣氛調整部，是朝前述洗淨對象機器供給還原氣氛氣體。
  12. 如申請專利範圍第9或10項的化學洗淨裝置，其中，被供給至前述構件的前述洗淨液的溫度，是前述構件的周邊的環境溫度以上比前述環境溫度更高10℃的溫度以下的範圍內。
  13. 如申請專利範圍第9或10項的化學洗淨裝置，其中，進一步具備將前述泵挾持將上游側的前述藥液供給管線及下游側的前述藥液供給管線連結的循環環路，通過了前述泵的前述洗淨液的一部分是透過前述循環環路朝前述泵的上游側被搬運。
  14. 如申請專利範圍第9或10項的化學洗淨裝置，其中，在洗淨中，停止朝前述構件的前述洗淨液的供給及從前述構件的前述洗淨液的排出，將前述洗淨液靜置。
  15. 如申請專利範圍第9或10項的化學洗淨裝置，其中， 進一步具備水供給部，其具備：收容水的水槽桶、及將前述水槽桶及前述洗淨對象機器連結的水供給管線、及被設在前述水供給管線的注水泵。
  16. 如申請專利範圍第9或10項的化學洗淨裝置，其中，在洗淨中，反覆：通過前述藥液排出管線將前述構件內的洗淨液朝向前述藥液槽桶排出、及通過前述藥液供給管線將前述藥液槽桶中的前述洗淨液朝前述構件配送。
  17. 如申請專利範圍第9或10項的化學洗淨裝置，其中，具有循環部，其具備：將前述構件的上游側端部及下游側端部連絡的循環線、及被設在前述循環線的循環泵，在洗淨中通過前述循環線，使從前下游側端部被排出的前述洗淨液朝前述上游側端部循環。
  18. 如申請專利範圍第9或10項的化學洗淨裝置，其中，進一步具備判別部，其是在將前述洗淨對象機器的前述洗淨液的氧化還原電位維持在前述赤鐵可溶出於前述洗淨液的值將前述洗淨對象機器洗淨期間，依據從前述洗淨對象機器被排出的前述洗淨液中的鐵濃度判別從前述構件的前述赤鐵溶出的除去狀況，前述鐵濃度是被判別為規定濃度以上的情況，或是濃度坡度的變化量是被判別為規定範圍內的值的情況時就終了前述洗淨對象機器的洗淨。
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