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公開番号2024060704
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022168129
出願日2022-10-20
発明の名称ボイラの運転方法
出願人三浦工業株式会社
代理人個人
主分類C02F 5/10 20230101AFI20240425BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】ケイ酸系化合物とポリアクリル酸系化合物とを併用することで、ボイラでのスケールの生成を抑えるとともに、ボイラでの全面腐食および孔食の両方の腐食を抑える。
【解決手段】軟水化装置16において軟化水され、脱酸素装置17において脱酸素処理された補給水を給水タンク11に貯留し、給水タンク11から給水経路13を通じてボイラ20へ給水する。ボイラ20は、給水経路13からの給水をボイラ水として貯留し、このボイラ水を水管を通じて加熱することで蒸気を生成する。この際、給水経路13からボイラ20への給水に対して薬剤供給装置40からpH調整剤、ケイ酸ナトリウムおよび質量平均分子量が2,000~40,000のポリアクリル酸ナトリウムを含む水処理剤を添加することでボイラ水のpHをアルカリ性領域に制御するとともに、ボイラ水においてケイ酸ナトリウムと質量平均分子量が上記範囲内のポリアクリル酸系化合物とを併存させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
ボイラ水を加熱することで蒸気を生成するボイラの運転方法であって、
前記ボイラ水のpHをアルカリ性領域に制御するとともに、前記ボイラ水において、ケイ酸系化合物の存在環境下において質量平均分子量が2,000~40,000のポリアクリル酸系化合物を併存させる、
ボイラの運転方法。
続きを表示(約 790 文字)【請求項2】
前記ケイ酸系化合物は、前記ボイラへの給水に含まれる天然成分に由来のものである、請求項1に記載のボイラの運転方法。
【請求項3】
前記ボイラへの給水にケイ酸系化合物および前記ポリアクリル酸系化合物を含む薬剤を添加する、請求項1に記載のボイラの運転方法。
【請求項4】
前記給水への前記薬剤の供給量を調整するとともに前記ボイラ水の濃縮倍率を調整することで、前記ボイラ水のpHをアルカリ性領域に維持するとともに、前記ボイラ水におけるケイ酸系化合物濃度およびポリアクリル酸系化合物濃度をそれぞれ二酸化ケイ素換算濃度で100~600mg/Lおよび塩換算濃度で1~500mg/Lの目標濃度に制御する、請求項3に記載のボイラの運転方法。
【請求項5】
前記給水として軟化水を用い、前記給水について電気伝導率に対する酸消費量(pH4.8)の比(酸消費量(pH4.8)/電気伝導率)が前記ボイラの腐食発生傾向を示すときに前記ボイラ水の前記ケイ酸系化合物濃度および前記ポリアクリル酸系化合物濃度をそれぞれ前記目標濃度に制御する、請求項4に記載のボイラの運転方法。
【請求項6】
ケイ酸系化合物と、
質量平均分子量が2,000~40,000のポリアクリル酸系化合物と、
を含むボイラ用水処理剤。
【請求項7】
二酸化ケイ素換算での前記ケイ酸系化合物の含有量(X質量%)に対する塩換算での前記ポリアクリル酸系化合物の含有量(Y質量%)の量比(Y/X)が0.001~500に設定されている、請求項6に記載のボイラ用水処理剤。
【請求項8】
エチレンジアミン四酢酸およびそのアルカリ金属塩の合計含有量が1質量%未満である、請求項6または7に記載のボイラ用水処理剤。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ボイラの運転方法、特に、ボイラ水を加熱することで蒸気を生成するボイラの運転方法に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
熱交換器等の負荷装置へ蒸気を供給するための一般的なボイラ装置は、ボイラへの給水をボイラ水として加熱することで蒸気を生成し、この蒸気を蒸気経路を通じて負荷装置へ供給する。ボイラは、内部が高温高圧の環境にあることから、蒸気を生成する水管の伝熱面において、給水中の各種溶存成分の影響によりスケールが付着したり、腐食が生じたりする。伝熱面に付着したスケールは、熱伝導を妨げることからボイラの運転効率を損なう原因となる。また、伝熱面の腐食は、進行すると水管を破損することから、ボイラの安定的・継続的な運転の阻害原因となる。
【0003】
そこで、ボイラ装置の運転では、通常、ボイラへの給水からスケールの原因となるカルシウムイオンやマグネシウムイオンを除去するとともに腐食の原因となる溶存酸素を除去し、併せて給水に対して水処理剤を添加することでボイラにおけるスケール生成および腐食の進行を抑制している。
【0004】
給水へ添加する水処理剤として、特許文献1、2に記載のように、シリカやケイ酸塩のようなケイ酸系化合物とスケール抑制剤とを併用したものが知られている。ケイ酸系化合物は、伝熱面に皮膜を形成し、その皮膜によって腐食を抑えるものである。スケール抑制剤は、エチレンジアミン四酢酸等のキレート剤やポリアクリル酸系化合物等の水溶性ポリマーであり、キレート剤はボイラ水においてカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンをキレート化することでスケールの生成を抑えるものであるのに対し、水溶性ポリマーはボイラ水においてカルシウムイオンおよびマグネシウムイオン由来のスケール物質を分散させ、スケールの結晶核の成長を抑えることでスケールの生成を抑えるものである。
【0005】
ところで、ボイラの伝熱面に生じる腐食は、伝熱面の全体に均一に進行する全面腐食と、伝熱面の厚さ方向へ局部的に孔状に進行する孔食とが知られている。全面腐食は、伝熱面の全体に微視的なアノードとカソードとの対が発生し、その短絡電池により進行するものであるのに対し、孔食は、伝熱面の局所に巨視的なアノードとカソードとが発生し、その短絡電池により進行するものである。特許文献1、2によると、それらにおいて用いられるケイ酸系化合物は、孔食の抑制に効果が認められるが、全面腐食の抑制効果を期待できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特開2002-18487号公報
特開2003-160889号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、ケイ酸系化合物とポリアクリル酸系化合物とを併用することで、ボイラでのスケールの生成を抑えるとともに、ボイラでの全面腐食および孔食の両方の腐食を抑えようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、ボイラ水を加熱することで蒸気を生成するボイラの運転方法に関するものである。この運転方法は、ボイラ水のpHをアルカリ性領域に制御するとともに、ボイラ水において、ケイ酸系化合物の存在環境下において質量平均分子量が2,000~40,000のポリアクリル酸系化合物を併存させる。
【0009】
本発明の運転方法の一形態において、ケイ酸系化合物は、ボイラへの給水に含まれる天然成分に由来のものである。
【0010】
本発明の運転方法の他の形態では、ボイラへの給水にケイ酸系化合物および上記ポリアクリル酸系化合物を含む薬剤を添加する。
(【0011】以降は省略されています)

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