申请日2007.08.28
公开(公告)日2009.03.25
IPC分类号F22B37/52; C02F1/66; F22D11/00; F01K9/00; C02F5/00
摘要
本发明提供一种蒸气设施的水处理方法，在蒸气设施中，尽可能抑制联氨等药剂的使用量，防止在特定的设备内的水垢的附着。在蒸气设施的运转中，对规定的设备内的流路(21)赋予暂时的化学性环境变化或大致周期的化学性环境变动。
权利要求书
1.一种水处理方法，其是蒸气设施的水处理方法，所述蒸气设施包 括：蒸气产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气;蒸气涡轮，其通过来 自该蒸气产生器的水蒸汽进行动作;冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水 蒸气凝结成冷凝水;供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述 蒸气产生器;流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及 供水装置而进行循环，
所述水处理方法的特征在于，
在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定的设备内的流路 赋予暂时的化学性环境变化。
2.根据权利要求1所述的水处理方法，其中，
所述化学性环境变化为所述规定的设备内的流路中的水的pH的上 升。
3.根据权利要求2所述的水处理方法，其中，
所述pH的上升幅度为0.1以上1.0以下。
4.根据权利要求2或3所述的水处理方法，其中，
所述pH的上升通过向所述规定的设备的上游侧附近或所述规定的设 备内的流路中暂时地注入挥发性碱来进行。
5.根据权利要求2或3所述的水处理方法，其中，
所述pH的上升通过在向所述规定的设备的上游侧附近或所述规定的 设备内的流路中恒定注入挥发性碱的状态下，暂时地增加该注入量来进 行。
6.根据权利要求4所述的水处理方法，其中，
所述蒸气设施具有从所述规定的设备的上游侧流路分支并在该设备 的下游侧流路合流的至少一支分支流路，在该分支流路上并列设置有与所 述规定的设备同类的设备，
在向所述同类的设备的上游侧附近或所述同类的设备内的所述分支 流路中注入挥发性碱的状态下，对所述规定的设备注入所述挥发性碱时， 使针对所述同类的设备的所述挥发性碱的注入量减少与针对所述规定的 设备的注入量大致相同的量。
7.根据权利要求5所述的水处理方法，其中，
所述蒸气设施具有从所述规定的设备的上游侧流路分支并在该设备 的下游侧流路合流的至少一支分支流路，在该分支流路上并列设置有与所 述规定的设备同类的设备，
在向所述同类的设备的上游侧附近或所述同类的设备内的所述分支 流路中注入挥发性碱的状态下，对所述规定的设备增加所述注入量时，使 针对所述同类的设备的所述挥发性碱的注入量减少与针对所述规定的设 备的增加量大致相同的量。
8.一种水处理方法，其是蒸气设施的水处理方法，所述蒸气设施包 括：蒸气产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气;蒸气涡轮，其通过来 自该蒸气产生器的水蒸气进行动作;冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水 蒸气凝结成冷凝水;供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述 蒸气产生器;流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及 供水装置而进行循环，
所述水处理方法的特征在于，
在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定的设备内的流路 赋予大致周期的化学性环境变动。
9.根据权利要求8所述的水处理方法，其中，
所述化学性环境变动为所述规定的设备内的流路中的水的pH的上下 浮动。
10.根据权利要求9所述的水处理方法，其中，
所述pH的上下浮动的振幅为规定的基准值的±0.05至±0.3。
11.根据权利要求9或10所述的水处理方法，其中，
所述pH的上下浮动的周期为5分钟以上1小时以下。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的水处理方法，其中，
所述pH的上下浮动通过在使注入量大致周期性变动的同时向所述规 定的设备的上游侧附近或所述规定的设备内的流路中注入挥发性碱来进 行。
13.根据权利要求12所述的水处理方法，其中，
所述蒸气设施具有从所述规定的设备的上游侧流路分支并在该设备 的下游侧流路合流的至少一支分支流路，在该分支流路上并列设置有与所 述规定的设备同类的设备，
以形成为与针对所述规定的设备的所述注入量的变动大致相反的相 位的方式，在使注入量大致周期性变动的同时向所述同类的设备的上游侧 附近或所述同类的设备内的所述分支流路中注入挥发性碱。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的水处理方法，其中，
所述规定的设备为所述供水装置。
15.一种水处理方法，其是蒸气设施的水处理方法，所述蒸气设施包 括：蒸气产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气;蒸气涡轮，其通过来 自该蒸气产生器的水蒸气进行动作;冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水 蒸气凝结成冷凝水;供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述 蒸气产生器;流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及 供水装置而进行循环，
所述水处理方法的特征在于，
所述供水装置为离心泵，所述离心泵包括蜗壳和旋转自如地配置在该 蜗壳内的大致圆盘状的叶轮，通过所述叶轮旋转时的离心力，将从所述蜗 壳外部导入到所述叶轮的中心部的水从所述叶轮的外周向所述蜗壳外部 送出，
在该离心泵的运转中，对所述叶轮的导入水侧的面的相反侧的面和所 述蜗壳内面之间的间隙赋予化学性环境变化。
16.根据权利要求15所述的水处理方法，其中，
所述化学性环境变化为所述间隙中的水的pH的上升。
17.根据权利要求16所述的水处理方法，其中，
通过所述pH的上升，使所述间隙中的水的pH为7以上12以下。
18.根据权利要求16或17所述的水处理方法，其中，
所述pH的上升通过向所述间隙注入挥发性碱来进行。
19.根据权利要求15所述的水处理方法，其中，
所述化学性环境变化为所述间隙中的水的pH的下降。
20.根据权利要求19所述的水处理方法，其中，
通过所述pH的下降，使所述间隙中的水的pH为5以上9以下。
21.根据权利要求19或20所述的水处理方法，其中，
所述pH的下降通过向所述间隙注入酸来进行。
说明书
蒸气设施的水处理方法
技术领域
本发明涉及一种使用于原子能或火力发电等的蒸气设施的水处理方 法。本发明尤其涉及一种用于防止设置在蒸气设施的循环系统的流路上且 水垢附着成为问题的供水泵、排水泵、供水增压泵、加热器、孔口、控制 阀等设备上附着水垢的蒸气设施水处理方法。
背景技术
例如在火力发电用蒸气设施的射流锅炉等中，供给水的水质越干净蒸 发管内面的水垢性状越有生成波状水垢的倾向，该波状水垢成为引起射流 锅炉的射流损失增加的原因。
作为利用水处理来降低这种波状水垢的方法提出了下述等方法：提高 二次系统供给水中的联氨浓度的方法(参照专利文献1);向火力设施的降 压变压器入口注入联氨的方法(参照专利文献2);向供给水中注入氧、臭 氧、过氧化氢等的氧化剂的方法(专利文献3及专利文献4)。
这些方法利用水处理抑制铁溶出到循环系统的循环水中，减少锅炉内 的铁质持有量而减少水垢量自身，从而解决在原子能或火力发电用蒸气设 施的锅炉中由于水垢附着所引起的问题。
作为示例，参照图6对专利文献4所公开的现有火力发电设施的水处 理方法进行说明。图6是表示火力发电设施中的蒸气设施的一例的流程图。 在图6中，1是冷凝器，2是低压加热器，3是脱气器，4是供水泵，5是 供水流量仪，6是高压加热器，7是降压变压器，8是锅炉，9是涡轮，10 是氨注入装置，11是联氨注入装置，12是用于控制氨注入装置10的注药 泵注入量的电导率仪，13是用于控制联氨注入装置11的注药泵注入量的 联氨分析仪。
基于上述结构，首先，对循环系统的循环水-蒸气的举动进行说明。
导入到冷凝器1的来自涡轮9的蒸气凝结后成为冷凝水，该冷凝水在 加热器2预热之后，在脱气器3被脱气，然后，在高压加热器6及降压变 压器7预热之后，向锅炉8供给，并被加热而成为蒸气。随后，该蒸气导 入到涡轮9并驱动涡轮9，从而驱动未图示的发电机。然后，从涡轮9排 出的蒸气进入冷凝器1凝结后复原为水，并再次重复所述循环。
下面，对该循环系统的循环水的水处理方法进行说明。
构成火力发电设施的上述诸设备及连接这些设备的配管主要使用钢 铁材料，为抑制形成于其钢铁表面的氧化铁向循环水中溶出，根据设置于 脱气器3的入口侧配管的电导率仪12的值，恒定地注入来自连接在冷凝 器1的出口侧配管的氨注入装置10的氨溶液，使循环水的pH调节在9.0～ 9.5。另外，同时以循环水的说氧为目的，为使残留在降压变压器7的入口 供给水的氨浓度保持在现有为10μg/l以上、通常为10～100μg/l的浓度 范围内，通过设置于冷凝器1的出口侧配管的氨注入装置11将氨注入循 环水中。
该联氨注入量的调节根据设置于供水泵4的排出侧配管的供水流量计 5的检测值算出的供给水流量比例和降压变压器7入口侧的联氨分析仪13 的检测值来进行。
【专利文献1】日本特开昭61-231306号公报;
【专利文献2】日本特开平2-280890号公报;
【专利文献3】日本特开昭61-231307号公报;
【专利文献4】日本特开昭63-15002号公报。
上述现有的蒸气设施的水处理方法的主要目的在于抑制蒸气产生器 (锅炉)内部的水垢附着，并没有将抑制蒸气设施的循环系统中的循环水 流路上的其他部分的水垢附着作为着眼点。因此，例如有如下问题：蒸气 产生器的蒸气通气孔部附着突起状或波状的水垢而引起差压上升，流量仪 中的孔口和喷嘴部的流水面上附着波状水垢而引起差压上升，在供水加热 器中的细管内表面附着波状水垢而引起差压上升，在供水泵中的涡轮部附 着波状水垢而引起驱动蒸气量的上升或驱动电机的电流值的上升。
另外，在上述专利文献1及专利文献2所公开的方法中使用了联氨， 但联氨比较昂贵且联氨对环境的影响也很值得关注，因此，近年来有尽可 能抑制其使用量的要求。
另一方面，在上述专利文献3及专利文献4所公开的方法中使用了氧 化剂，但是，当向供给水中注入氧化剂时，还另行需要用于提高二次系统 设备的耐久性的措施，因此，其现状难以适用原子能设施。
另外，在用于供水泵的离心泵中，由于在叶轮的导入水侧的面的相反 侧的面和蜗壳内面之间的间隙中的水难以向外部流出，因此，会有水滞留， 在与滞留于该间隙中的水相接的叶轮的面上容易产生水垢，这种水垢成为 离心泵效率降低的原因。
发明内容
本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供一种蒸气设施的水 处理方法，该方法在用于原子能或火力发电等的蒸气设施中尽可能抑制联 氨等药剂的使用量，防止特定设备内的水垢的附着，由此解决构成为水垢 附着起因的上述诸问题。
本发明的蒸气设施的水处理方法采用以下手段解决上述课题。
即，本发明的蒸气设施的水处理方法中，所述蒸气设施包括：蒸气产 生器，其通过来自热源的热产生水蒸气;蒸气涡轮，其通过来自该蒸气产 生器的水蒸气进行动作;冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水蒸气凝结成 冷凝水;供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述蒸气产生器; 流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及供水装置而进 行循环，其中，在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定的设 备内的流路赋予暂时的化学性环境变化。
根据该蒸气设施的水处理方法，通过对成为水垢附着防止对象的规定 的设备内的流路赋予上述那样的暂时的化学性环境变化，对在蒸气设施的 规定的设备内部的流路流通的水赋予化学性冲击。由此，能够利用少量的 药剂来防止附着在所述规定的设备内部的水垢。
另外，本发明的蒸气设施的水处理方法中，所述蒸气设施包括：蒸气 产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气;蒸气涡轮，其通过来自该蒸气 产生器的水蒸气进行动作;冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水蒸气凝结 成冷凝水;供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述蒸气产生 器;流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及供水装置 而进行循环，其中，在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定 的设备内的流路赋予大致周期的化学性环境变动。
根据该蒸气设施的水处理方法，通过对成为水垢附着防止对象的规定 的设备内的流路赋予上述那样的大致周期的化学性环境变动，对在蒸气设 施的规定的设备内部的流路流通的水赋予化学性振动。由此，能够利用少 量的药剂来防止附着在所述规定的设备内部的水垢。
另外，本发明的蒸气设施的水处理方法中，所述蒸气设施包括：蒸气 产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气;蒸气涡轮，其通过来自该蒸气 产生器的水蒸气进行动作;冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水蒸气凝结 成冷凝水;供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述蒸气产生 器;流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及供水装置 而进行循环，其中，所述供水装置为离心泵，所述离心泵包括蜗壳和旋转 自如地配置在该蜗壳内的大致圆盘状的叶轮，通过所述叶轮旋转时的离心 力，将从所述蜗壳外部导入到所述叶轮的中心部的水从所述叶轮的外周向 所述蜗壳外部送出，在该离心泵的运转中，对所述叶轮的导入水侧的面的 相反侧的面和所述蜗壳内面之间的间隙赋予化学性环境变化。
根据该蒸气设施的水处理方法，由于所述叶轮的导入水侧的面的相反 侧的面和所述蜗壳内面之间的间隙滞留有水，因此，没有必要持续注入用 于赋予所述化学性环境变化的药剂，通过注入少量的药剂即可防止水垢附 着。
根据本发明，提供一种蒸气设施的水处理方法，其通过在原子能或火 力发电等使用的蒸气设施中抑制联氨等药剂的使用量，并防止特定的设备 内的水垢的附着，由此解决构成为水垢附着起因的蒸气设施运转时的诸问 题。
