JPH0874075A - Steam turbine system - Google Patents

Steam turbine system

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JPH0874075A
JPH0874075A JP20987894A JP20987894A JPH0874075A JP H0874075 A JPH0874075 A JP H0874075A JP 20987894 A JP20987894 A JP 20987894A JP 20987894 A JP20987894 A JP 20987894A JP H0874075 A JPH0874075 A JP H0874075A
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steam
chemical
condensed water
potential
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博史 山内
Toshio Kawakami
寿雄 川上
Taku Honda
卓 本田
Nobuo Shimizu
暢夫 清水
Tetsuo Yamaguchi
哲男 山口
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  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 腐食形態に適した腐食防止用の薬品を適正量
だけ注入することにより、タービン構造材の腐食損傷を
未然に且つ効果的に防止する。 【構成】 低圧タービン4から排出される凝縮水を一時
貯蔵する凝縮水貯蔵部17を設ける。凝縮水貯蔵部17
の凝縮水中には、低圧タービン4の構造材と同一成分の
材料で構成された試料電極と、電位の基準となる参照電
極とが浸漬されている。そして薬品注入制御装置19
が、前記参照電極と試料電極間の電位差を測定し、その
測定電位差が低圧タービン4の構造材について予め定め
ておいた電位範囲内となるよう、注入薬品の種類と注入
量を算出する。その算出結果は薬品注入装置16に送ら
れ、薬品注入装置16では前記算出結果に基づき、低圧
タービン4の入口側蒸気配管に最適な薬品を適正量だけ
注入する。
(57) [Summary] [Purpose] By injecting an appropriate amount of a chemical for corrosion prevention suitable for a corrosion mode, corrosion damage of turbine structural materials is prevented in advance and effectively. [Constitution] A condensed water storage unit 17 for temporarily storing condensed water discharged from the low-pressure turbine 4 is provided. Condensed water storage unit 17
A sample electrode made of a material having the same composition as the structural material of the low-pressure turbine 4 and a reference electrode serving as a potential reference are immersed in the condensed water. And the chemical injection control device 19
, The potential difference between the reference electrode and the sample electrode is measured, and the kind and the amount of the injected chemical are calculated so that the measured potential difference falls within the predetermined potential range for the structural material of the low-pressure turbine 4. The calculation result is sent to the chemical injection device 16, and the chemical injection device 16 injects an appropriate amount of the optimum chemical into the inlet side steam pipe of the low-pressure turbine 4 based on the calculation result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発電用、船舶用、その
他各種回転機器駆動用の蒸気タービンシステムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steam turbine system for power generation, for ships, and for driving various rotary machines.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば火力発電プラントの場合、ボイラ
をはじめとする構造材料を腐食損傷から保護する手法と
してAVT(All Volatile Treatment)と呼ばれる水処
理法が実用化されている。AVTはボイラへの給水にア
ンモニア、ヒドラジンを添加して、給水のpHが9.0
から9.5に、DO(Dissolved Oxygen:溶存酸素)濃
度が7ppb以下になるように制御する方法である。こ
の方法は主にボイラ材料の腐食を防ぐために考案された
もので、タービン材料を積極的に防食しようとするもの
ではない。
2. Description of the Related Art In the case of a thermal power plant, for example, a water treatment method called AVT (All Volatile Treatment) has been put into practical use as a method of protecting structural materials such as a boiler from corrosion damage. AVT uses ammonia and hydrazine to supply water to the boiler, and the pH of the water is 9.0.
From 9.5 to 9.5, the DO (Dissolved Oxygen) concentration is controlled to be 7 ppb or less. This method is mainly designed to prevent corrosion of boiler materials, and does not attempt to prevent turbine materials from being positively protected.

【0003】最近になって、CWT(Combined Water T
reatment)と呼ばれる水処理法が従来のAVT法に代わ
り広く普及するようになった。AVT処理法では次に述
べる問題点があったためである。AVT処理した給水が
ボイラに送られると、ボイラ蒸発細管内で生成した腐食
生成物が管内に波状に堆積する。この波状堆積物が給水
の移動の障害となり、ボイラ差圧を上昇させ、結果的に
発電効率を悪化させていた。また、AVT処理ではCW
T処理と比較して約10倍多くのアンモニア量を必要と
する。さらに、ボイラ差圧上昇を避けるためには前記の
腐食生成物を定期的に脱スケール処理する必要があり、
このための費用など経済的に問題があった。
Recently, CWT (Combined Water T
A water treatment method called "reatment" has become widespread instead of the conventional AVT method. This is because the AVT processing method has the following problems. When the AVT-treated feed water is sent to the boiler, the corrosion products produced in the boiler evaporation tube accumulate in a wavy manner in the tube. The corrugated deposits hinder the movement of the water supply, increasing the differential pressure of the boiler, and consequently deteriorating the power generation efficiency. Also, in AVT processing, CW
It requires about 10 times as much ammonia as compared to T treatment. Furthermore, in order to avoid the increase in the differential pressure of the boiler, it is necessary to regularly descale the corrosion product,
There was an economical problem such as the cost for this.

【0004】CWT法はpHを8.0から8.5、DO濃
度を50から200ppbに制御する方法で、上記の諸
問題に対しは効果的である。しかし、この手法もAVT
法同様にタービン材料を積極的に防食しようとするもの
ではない。また、タービン材料の腐食性からこの水処理
方法を考えた場合、逆にAVT法より腐食環境が厳しく
なると考えられる。
The CWT method is a method of controlling pH from 8.0 to 8.5 and DO concentration from 50 to 200 ppb, and is effective for the above problems. However, this method is also AVT
Like the law, it does not attempt to prevent the corrosion of turbine materials. Further, when considering this water treatment method from the corrosiveness of the turbine material, conversely, the corrosive environment is considered to be more severe than that of the AVT method.

【0005】このような状況の中で、動翼、静翼及びロ
ータ等、タービン材料の腐食損傷が発生することがあ
る。特に高圧、中圧及び低圧タービンで構成される火力
発電プラントでは蒸気の乾湿交播域にあたる低圧タービ
ンの後段で蒸気が凝縮して液滴が発生し、これに腐食媒
が混入して腐食を進行させることがある。さらにプラン
トの起動及び停止時において主タービン(高、中、低圧
タービン)および給水ポンプ駆動用タービンに凝縮水が
発生し、低圧タービン同様、腐食損傷が発生する懸念が
ある。また、AVTからCWTへの水処理法の移行が進
む中で、AVTのpH9.5から耐食性が劣るpHの低
いCWTのpH8.5への移行により、ますますタービ
ン材の腐食損傷を引き起こす懸念が生じている。
In such a situation, the turbine material such as the moving blade, the stationary blade and the rotor may be corroded and damaged. Particularly in a thermal power plant that consists of high-pressure, medium-pressure and low-pressure turbines, steam condenses and droplets are generated in the latter stage of the low-pressure turbine, which is the dry-wet cross seeding area of steam, and corrosive media mixes with this to promote corrosion There is something to do. Further, when the plant is started and stopped, condensed water is generated in the main turbine (high, medium and low pressure turbines) and the turbine for driving the feed water pump, which may cause corrosion damage as in the low pressure turbine. In addition, as the water treatment method shifts from AVT to CWT, the shift from AVT pH 9.5 to pH 8.5, which has low corrosion resistance and low pH, may cause more and more corrosion damage to turbine materials. Has occurred.

【0006】そこで、湿り蒸気または腐食防止用薬品を
タービンに吹き付けることにより、タービンに付着した
腐食媒体を洗い流し且つ防食するようにした蒸気タービ
ンが提案されている(たとえば、特開平3−12120
2号公報)。
Therefore, there has been proposed a steam turbine in which wet steam or a chemical for corrosion prevention is sprayed on the turbine to wash away and prevent corrosion of the corrosive medium adhering to the turbine (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-12120).
No. 2).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、タービンに吹き付ける湿り蒸気または腐
食防止用薬品の単位時間あたりの量は一定で、また腐食
防止用薬品の種類も一度セットしたら変えられないよう
になっている。このため、湿り蒸気または腐食防止用薬
品の吹き付け量が過小であれば防食の効果がなく、過大
であれば経済的でないといった問題と、腐食形態に適し
た腐食防止用薬品が使用されていない場合は防食の効果
が薄いといった問題がある。
However, in the above-mentioned conventional techniques, the amount of moist steam or chemicals for preventing corrosion sprayed on the turbine per unit time is constant, and the type of chemicals for preventing corrosion can be changed once set. There is no such thing. Therefore, if the amount of moist steam or chemicals to prevent corrosion is too small, there is no anticorrosion effect, and if it is too large, it is not economical, and if a corrosion inhibitor suitable for the corrosion type is not used. Has a problem that the anticorrosion effect is weak.

【0008】本発明の目的は、腐食形態に適した腐食防
止用薬品を適正量だけ注入することにより、タービン構
造材の腐食損傷を未然に且つ効果的に防止できるように
した蒸気タービンシステムを提供することである。
An object of the present invention is to provide a steam turbine system capable of preventing corrosion damage to a turbine structural material in advance and effectively by injecting a proper amount of a corrosion preventing chemical suitable for a corrosion mode. It is to be.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の第1の発明は、給水を加熱して蒸気を発生す
るボイラと、該ボイラで発生した蒸気により駆動される
蒸気タービンと、該蒸気タービン駆動後の蒸気を凝縮さ
せて凝縮水とする復水器と、前記凝縮水を前記ボイラに
戻すポンプと、を備えた蒸気タービンシステムにおい
て、前記蒸気タービンまたは前記復水器から排出される
凝縮水の中に、前記蒸気タービン構造材と同一成分の材
料で構成された少なくとの1つの試料電極と、電位の基
準となる参照電極とが浸漬され、前記参照電極と試料電
極間の電位差を測定する電位差測定手段と、前記蒸気タ
ービンへの入口側蒸気配管内又は前記蒸気タービン内
に、蒸気タービン構造材の腐食を防止するための薬品を
注入する薬品注入手段と、前記電位差測定手段で測定し
た電位差測定結果を取り込むとともに、その電位差測定
結果が蒸気タービン構造材について予め定めておいた電
位範囲内となるよう、前記薬品注入手段から注入される
薬品の種類を選択し且つ薬品の量を制御する薬品注入制
御手段と、を備えたものである。
In order to achieve the above object, the first invention of the present application is a boiler for heating feed water to generate steam, and a steam turbine driven by the steam generated in the boiler. In a steam turbine system including a condenser that condenses steam after driving the steam turbine into condensed water, and a pump that returns the condensed water to the boiler, discharge from the steam turbine or the condenser. Between the reference electrode and the sample electrode, at least one sample electrode made of a material having the same composition as that of the steam turbine structural material and a reference electrode serving as a potential reference are immersed in condensed water to be condensed. Potential measuring means for measuring the potential difference of the steam turbine, and chemical injection means for injecting a chemical for preventing corrosion of the steam turbine structural material into the steam pipe on the inlet side to the steam turbine or into the steam turbine. , The kind of the chemical injected from the chemical injection means is selected so that the potential difference measurement result measured by the potential difference measurement means is taken and the potential difference measurement result is within the predetermined potential range for the steam turbine structural material. And a chemical injection control means for controlling the quantity of the chemical.

【0010】また第2の発明は、上記構成の蒸気タービ
ンシステムにおいて、蒸気タービンまたは復水器から排
出される凝縮水のpHを測定するpH測定手段を付加し
ておき、薬品注入制御手段が、電位差測定手段で測定し
た電位差測定結果とpH測定手段で測定したpH測定結
果を取り込むとともに、蒸気タービン構造材の構成元素
の電位−pH図の酸化物安定領域内に前記電位差測定結
果と前記pH測定結果との交点が位置するよう、薬品注
入手段から注入される薬品の種類を選択し且つ薬品の量
を制御する構成としたものである。
According to a second aspect of the present invention, in the steam turbine system having the above structure, pH measuring means for measuring the pH of the condensed water discharged from the steam turbine or the condenser is added, and the chemical injection control means comprises: Incorporating the potential difference measurement result measured by the potential difference measurement means and the pH measurement result measured by the pH measurement means, the potential difference measurement result and the pH measurement in the oxide stable region of the potential-pH diagram of the constituent elements of the steam turbine structural material The kind of the medicine injected from the medicine injection means is selected and the amount of the medicine is controlled so that the intersection with the result is located.

【0011】さらに第3の発明は、上記構成の蒸気ター
ビンシステムにおいて、蒸気タービン内、蒸気タービン
への蒸気入口部、蒸気タービンからの蒸気出口部のいず
れかの箇所で蒸気が凝縮したことを検出する凝縮検出手
段を付加しておき、薬品注入制御手段が、電位差測定手
段で測定した電位差測定結果を取り込むとともに、凝固
検出手段が蒸気の凝縮を検出したときに、前記電位差測
定結果が蒸気タービン構造材について予め定めておいた
電位範囲内となるよう、薬品注入手段から注入される薬
品の種類を選択し且つ薬品の量を制御する構成としたも
のである。
A third aspect of the present invention is the steam turbine system configured as described above, wherein it is detected that the steam is condensed in any of the steam turbine, the steam inlet to the steam turbine, and the steam outlet from the steam turbine. Condensation detection means is added, the chemical injection control means takes in the potential difference measurement result measured by the potential difference measurement means, and when the coagulation detection means detects vapor condensation, the potential difference measurement result is the steam turbine structure. The kind of the medicine injected from the medicine injecting means is selected and the amount of the medicine is controlled so as to be within a predetermined potential range for the material.

【0012】[0012]

【作用】最初に腐食損傷の一つである腐食疲労及び応力
腐食割れについて説明する。金属が交番応力や繰り返し
応力を受けた結果、割れが進行する現象を疲労という。
それぞれの金属は固有の疲労限を持ち、疲労限以下の応
力では応力サイクルを繰り返し与えても破壊は起こらな
い。一方、腐食疲労は腐食環境下において、応力をいく
ら小さくしても応力サイクルの繰り返し数が十分大きけ
れば破壊がおこる。腐食疲労の中には応力腐食割れによ
る破壊を同時に引き起こすこともある。腐食疲労は一般
に、全面腐食度が大きいほど疲労寿命も短くなる。ま
た、腐食疲労に対する抵抗性は金属の機械的強さよりは
むしろ腐食に対する強さに依存する。したがって、金属
材料が接する腐食環境を緩和することによって金属を腐
食疲労から保護することができる。
[Function] First, corrosion fatigue and stress corrosion cracking, which are one of the corrosion damages, will be described. Fatigue is a phenomenon in which cracking progresses when metal undergoes alternating stress and repeated stress.
Each metal has its own fatigue limit, and at stresses below the fatigue limit, fracture does not occur even if stress cycles are repeatedly applied. On the other hand, corrosion fatigue causes fracture in a corrosive environment if the number of stress cycle repetitions is sufficiently large, no matter how small the stress is. Corrosion fatigue may also cause fracture due to stress corrosion cracking at the same time. Corrosion fatigue generally shortens the fatigue life as the degree of general corrosion increases. Also, the resistance to corrosion fatigue depends on the strength of the metal, rather than the mechanical strength. Therefore, the metal can be protected from corrosion fatigue by mitigating the corrosive environment in contact with the metal material.

【0013】応力腐食割れは腐食作用と静的応力とが同
時に働いたときに起こる割れである。応力腐食割れは腐
食疲労と異なり、特定の環境下において引っ張り応力が
加わった場合に生じる。タービン材の一つであるマルテ
ンサイト系ステンレス鋼は塩化物イオン、アンモニア存
在下の環境で応力腐食割れを生じることが知られてい
る。また、応力腐食割れには材料個々の応力腐食割れ発
生臨界電位がある。
Stress corrosion cracking is a crack that occurs when a corrosive action and a static stress act simultaneously. Unlike corrosion fatigue, stress corrosion cracking occurs when tensile stress is applied in a specific environment. It is known that martensitic stainless steel, which is one of the turbine materials, undergoes stress corrosion cracking in an environment in the presence of chloride ions and ammonia. Further, the stress corrosion cracking has a critical potential for stress corrosion cracking occurrence of each material.

【0014】このほか、タービン材料の腐食で問題にな
る形態として、隙間腐食や孔食、水素脆性割れが挙げら
れる。隙間腐食は特に動翼とロータとの間のダブテイル
部で問題となる。孔食は塩化物イオン等腐食性アニオン
が環境中に存在した時に問題となる。発電プラントにお
いて時として復水器からの海水リークが発生した場合、
塩化物イオンはタービン系へ飛来することがある。これ
ら腐食についても応力腐食割れ同様、発生臨界電位が存
在する。水素脆化割れは腐食とは異なり、腐食が進行し
た結果生じる原子状水素が鋼中に進入して材料を脆化さ
せるもの現象である。特に動翼に使用されているマルテ
ンサイト系ステンレス鋼のような固い材料で顕著とな
る。本発明ではこれら腐食を総じて腐食損傷と呼ぶこと
にする。
[0014] In addition, crevice corrosion, pitting corrosion, and hydrogen embrittlement cracking can be cited as forms that are problematic in corrosion of turbine materials. Crevice corrosion is particularly problematic in the dovetail section between the blade and rotor. Pitting is a problem when corrosive anions such as chloride are present in the environment. If seawater leaks from the condenser from time to time in the power plant,
Chloride ions may fly into the turbine system. Similar to stress corrosion cracking, there is a critical potential for these corrosions. Hydrogen embrittlement cracking is different from corrosion, and is a phenomenon in which atomic hydrogen resulting from the progress of corrosion enters the steel and embrittles the material. This is especially noticeable with hard materials such as martensitic stainless steel used for rotor blades. In the present invention, these corrosions are generally called corrosion damages.

【0015】次に問題になることは過不足なく効果的な
注入量を決める方法である。注入量は次のように決定す
る。蒸気タービンまたは復水器から排出される凝縮水の
中に、タービン材を構成する材料と同じ組成の試験電極
と、電位の基準となる参照電極とを浸漬しておく。そし
て、注入薬品の種類及び注入量は参照電極で測定した試
験電極の電位が予め求めておいたタービン構造材が腐食
損傷しない電位領域に存在するように制御する。金属材
料は一般に個々の腐食形態に対し固有の腐食発生臨界電
位を持つ。たとえば孔食や隙間腐食の場合、自然電位が
孔食発生あるいは隙間腐食発生電位を越えることにより
孔食及び隙間腐食がそれぞれ発生する。よって、試験電
極の電位をモニタし、この自然電位がタービン構造材が
腐食損傷しない電位領域に存在するように注入薬品の種
類及びその量を制御することによって、タービン材料を
健全に保つことができる。
The next problem is how to determine an effective injection amount without excess or deficiency. The injection volume is determined as follows. A test electrode having the same composition as the material forming the turbine material and a reference electrode serving as a reference for the potential are immersed in the condensed water discharged from the steam turbine or the condenser. Then, the type and amount of the injected chemicals are controlled so that the potential of the test electrode measured by the reference electrode is present in a potential region where the turbine structural material is not corroded and damaged in advance. Metallic materials generally have a unique corrosion initiation critical potential for each corrosion form. For example, in the case of pitting corrosion and crevice corrosion, pitting corrosion and crevice corrosion occur respectively when the natural potential exceeds the pitting corrosion occurrence or crevice corrosion occurrence potential. Therefore, the turbine material can be kept sound by monitoring the potential of the test electrode and controlling the type and amount of the injected chemical so that the natural potential exists in the potential region where the turbine structural material is not corroded and damaged. .

【0016】本願の第1の発明によれば、電位差測定手
段で測定する電位差が蒸気タービン構造材について予め
定めておいた電位範囲を外れていれば、薬品注入手段
は、測定電位差が電位範囲内に入るよう注入薬品の種類
を選択し、さらに薬品の注入量を制御する。例えば、p
Hを高める化学薬品を選び、これを適正量注入すること
により、鉄系金属の耐食性を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, if the potential difference measured by the potential difference measuring means is outside the predetermined potential range for the steam turbine structural material, the chemical injection means determines that the measured potential difference is within the potential range. Select the type of drug to be injected and control the amount of drug injected. For example, p
By selecting a chemical that enhances H and injecting an appropriate amount of it, the corrosion resistance of the iron-based metal can be improved.

【0017】また、第2の発明によれば、薬品注入の種
類および量はタービン材を構成する元素の電位−pH図
における酸化物安定領域内に、腐食電位が存在するよう
に制御されるため、腐食に強いタービンを維持できる。
構造材料の表面に存在する不働態皮膜は主に酸化物で構
成されているので、タービン材構成元素−水系の電位−
pH図において腐食電位が酸化物安定領域に存在すれ
ば、熱力学的に、構造材料は腐食しない。これを達成す
るためには構造材料の腐食電位および構造材料が接して
いる液体のpHを知る必要があり、本発明では、蒸気タ
ービンまたは復水器から排出される凝縮水のpHをpH
測定手段で測定している。
Further, according to the second aspect of the invention, the type and amount of chemical injection are controlled so that the corrosion potential exists within the oxide stable region in the potential-pH diagram of the elements constituting the turbine material. Can maintain a turbine that is resistant to corrosion.
Since the passive film existing on the surface of the structural material is mainly composed of oxide, the constituent elements of the turbine material-potential of the water system-
If the corrosion potential lies in the oxide stability region in the pH diagram, thermodynamically the structural material will not corrode. In order to achieve this, it is necessary to know the corrosion potential of the structural material and the pH of the liquid with which the structural material is in contact, and in the present invention, the pH of the condensed water discharged from the steam turbine or the condenser is adjusted to pH.
It is measured by measuring means.

【0018】ただし、この電位−pH図は塩化物イオン
などの腐食性イオンが含まれない時に使用できるもので
あるため、火力発電プラントのように時として塩化物イ
オンがタービンに流入する場合、タービン材構成元素−
水−塩化物イオンの3元系の電位−pH図を用いる必要
がある。
However, since this potential-pH diagram can be used when corrosive ions such as chloride ions are not contained, when chloride ions sometimes flow into the turbine as in a thermal power plant, the turbine cannot be used. Material constituent elements −
It is necessary to use a potential-pH diagram of the water-chloride ion ternary system.

【0019】次に、第3の発明によれば、注入対象とな
るタービンにおいて蒸気が凝縮しているときのみ薬品が
注入されるので、薬品の消耗を抑制することができる。
Next, according to the third aspect, the chemical is injected only when the steam is condensed in the turbine to be injected, so that the consumption of the chemical can be suppressed.

【0020】タービン車室内の蒸気が凝縮するかしない
かはボイラの負荷により変化する。注入対象とするター
ビン車室内の蒸気が乾き領域の時は水が発生しないので
腐食は進行しない。このときに薬品を注入しても無駄に
なる。したがって蒸気の凝縮状況をとらえる凝縮検出手
段を備え、蒸気が凝縮したときだけ薬品を注入すること
により、薬品の浪費を抑えることが可能となる。凝縮検
出手段として、たとえば伝導度計を用いれば、伝導度計
の電極に凝縮水が付着することにより伝導度が上昇する
ので、蒸気が凝縮したかどうかを検出することができ
る。
Whether or not the steam in the turbine casing is condensed depends on the load of the boiler. Corrosion does not proceed because water is not generated when the steam in the turbine casing to be injected is in the dry region. At this time, injecting chemicals is useless. Therefore, it is possible to suppress the waste of the chemical by providing the condensation detecting means for grasping the vapor condensation state and injecting the chemical only when the vapor is condensed. If, for example, a conductivity meter is used as the condensation detection means, the conductivity increases due to the adhesion of condensed water to the electrodes of the conductivity meter, so that it is possible to detect whether or not the vapor has condensed.

【0021】また、注入する薬品は、酸化性または還元
性または凝縮水に溶けてpH変化をもたらす性質を有す
る化学物質、あるいは金属材料の表面に存在する不働態
皮膜を高耐食化する性質を有する化学物質を選ぶことに
より、タービン材の耐食性を高度に保つことができる。
The chemical to be injected is a chemical substance having an oxidizing property, a reducing property, or a property of dissolving in condensed water to cause a pH change, or a property of making a passive film existing on the surface of a metal material highly resistant to corrosion. By selecting the chemical substance, the corrosion resistance of the turbine material can be kept high.

【0022】酸化性を有する酸素ガスなどの化学物質は
不働態皮膜生成を促進し、耐食性を向上させる効果を有
する。ただし、酸素は腐食を促進する相反する効果も持
ち合わせている。還元性を有する水素ガス等の場合、皮
膜を高耐食化する性質はないが、材料の自然電位を低く
する効果を有する。自然電位が低くなると、たとえばS
CC発生電位と自然電位との差が大きくなり、結果的に
SCCが発生しづらくなる。pH変化をもたらす性質を
有するアンモニア等の場合、アンモニア添加により、凝
縮水のpHは増加し、鉄系合金では腐食に対し安定な方
向に働く。モリブデン酸イオンなどの不働態皮膜を安定
化させる性質を有する化学種の場合、耐食性を左右する
不働態皮膜が腐食に対し強固になるため、耐食性が向上
する。
A chemical substance such as oxygen gas having an oxidizing property has the effect of promoting the formation of a passive film and improving the corrosion resistance. However, oxygen also has the opposite effect of promoting corrosion. In the case of a reducing hydrogen gas or the like, it does not have the property of making the coating highly corrosion resistant, but has the effect of lowering the spontaneous potential of the material. When the natural potential becomes low, for example, S
The difference between the CC generation potential and the natural potential becomes large, and as a result, SCC becomes difficult to occur. In the case of ammonia having the property of causing pH change, the pH of condensed water increases due to the addition of ammonia, and the iron-based alloy works in a stable direction against corrosion. In the case of a chemical species having a property of stabilizing a passive film such as molybdate, the passive film that influences the corrosion resistance becomes strong against the corrosion, so that the corrosion resistance is improved.

【0023】[0023]

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に従って説明す
る。 (第1実施例)図1は火力発電プラントの構成図であ
る。この発電プラントには、高圧タービン、中圧タービ
ン、低圧タービンが設けられ、給水をCWT処理できる
ようになっている。図に示すように、本発電プラント
は、給水系(細実線で示した経路)、蒸気系(破線で示
した経路)および薬品注入系(太実線で示した経路)の
3つの系からなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of a thermal power plant. This power plant is provided with a high-pressure turbine, a medium-pressure turbine, and a low-pressure turbine so that the feed water can be treated by CWT. As shown in the figure, this power plant is composed of three systems: a water supply system (path shown by a thin solid line), a steam system (path shown by a broken line), and a chemical injection system (path shown by a thick solid line).

【0024】初めに、給水系および蒸気系の動作につい
て説明し、次に薬品注入系を説明する。給水は、復水ポ
ンプ7、復水昇圧ポンプ11、給水ポンプ14の各ポン
プににより昇圧され、復水器6からボイラ1へ供給され
る。復水ポンプ7から復水昇圧ポンプ11までの途中に
は、グランドコンデンサ8、復水ろ過器9および復水脱
塩器10が設けられている。また、復水昇圧ポンプ11
から給水ポンプ14までの途中には、給水のpHを調整
するためにアンモニアを注入するアンモニア注入装置2
9、低圧給水加熱器12、給水に溶存している気体を除
去するための脱気器13、給水に酸素を注入する酸素注
入装置28が設けられている。また、給水ポンプ14か
らボイラ1までの途中には、高圧給水加熱器15が設け
られている。
First, the operation of the water supply system and the steam system will be described, and then the chemical injection system will be described. The water supply is boosted by each pump of the condensate pump 7, the condensate booster pump 11, and the water feed pump 14, and is supplied from the condenser 6 to the boiler 1. A gland condenser 8, a condensate filter 9 and a condensate demineralizer 10 are provided on the way from the condensate pump 7 to the condensate booster pump 11. Also, the condensate booster pump 11
Ammonia injection device 2 for injecting ammonia in order to adjust the pH of the feed water in the way from the water supply pump 14 to the water supply pump 14.
9, a low-pressure feed water heater 12, a deaerator 13 for removing gas dissolved in the feed water, and an oxygen injection device 28 for injecting oxygen into the feed water are provided. Further, a high-pressure feed water heater 15 is provided on the way from the feed water pump 14 to the boiler 1.

【0025】ボイラ1により給水は蒸気相となり高圧タ
ービン2と給水駆動用タービン5へ供給される。高圧タ
ービン2に供給された蒸気は、タービン2を回転させる
運動エネルギを放出した後、一部はボイラ1へ戻され再
加熱される。残りは中圧タービン3へ供給され、同様に
仕事をした後、低圧タービン4へ送られる。中圧タービ
ンから出た蒸気の一部は給水駆動タービン5へも供給さ
れるが、供給するかどうかはボイラの負荷状態に応じて
変化する。低圧タービン4で仕事をした蒸気はそのほと
んどのエネルギを使い果たし(温度約30度、圧力0.
05気圧)、復水器6で凝縮、回収される。凝縮した水
は再び給水となって、ボイラー1へ供給され、このサイ
クルを循環する。
The boiler 1 turns the feed water into a vapor phase, which is supplied to the high pressure turbine 2 and the feed water driving turbine 5. The steam supplied to the high-pressure turbine 2 releases kinetic energy for rotating the turbine 2, and then part of the steam is returned to the boiler 1 and reheated. The rest is supplied to the medium-pressure turbine 3, performs the same work, and then is sent to the low-pressure turbine 4. Part of the steam discharged from the intermediate-pressure turbine is also supplied to the feedwater-driven turbine 5, but whether or not to supply the steam varies depending on the load state of the boiler. Most of the steam used in the low-pressure turbine 4 consumes most of its energy (temperature of about 30 degrees, pressure of 0.
(05 atm), and condensed and collected in the condenser 6. The condensed water becomes supply water again, is supplied to the boiler 1, and circulates in this cycle.

【0026】次に薬品注入系について説明する。低圧タ
ービン4の入口側配管は薬品注入装置16に接続されて
おり、前記入口側配管に薬品が注入されるようになって
いる。ベースロード状態(定格運転時)の低圧タービン
4における水の相は乾湿交番域に当たるため、一部の蒸
気は凝縮する。動翼表面に付着した凝縮水は高速に回転
している動翼の遠心力で周方向へはじき飛ばされる。低
圧タービン4には低圧タービン4内で生成した前述の凝
縮水を排出する凝縮水導入管21が設置され、凝縮水を
凝縮水ポンプ18を用いて凝縮水槽17へ導いている。
薬品注入装置16から注入される薬品の種類ならびにそ
の量は、次に述べる凝縮水槽17に設置した試験電極の
電位を基に決定される。
Next, the chemical injection system will be described. The inlet side pipe of the low-pressure turbine 4 is connected to the chemical injection device 16 so that the chemical is injected into the inlet side pipe. Since the water phase in the low-pressure turbine 4 in the base load state (during rated operation) hits the wet-dry alternating region, part of the steam is condensed. The condensed water adhering to the surface of the rotor blade is repelled in the circumferential direction by the centrifugal force of the rotor blade rotating at high speed. The low pressure turbine 4 is provided with a condensed water introduction pipe 21 for discharging the above-mentioned condensed water generated in the low pressure turbine 4, and the condensed water is guided to a condensed water tank 17 by using a condensed water pump 18.
The type and amount of the chemical injected from the chemical injection device 16 are determined based on the potential of the test electrode installed in the condensed water tank 17 described below.

【0027】図2は凝縮水槽17の詳細を示したもので
ある。凝縮水槽17は圧力に耐えられる構造を有し、凝
縮水導入管21および凝縮水排出管26が取り付けられ
ている。さらに凝縮水槽17には、試料電極22と、試
料電極22の電位基準となる参照電極23とが設置され
ている。試料電極22の組成はタービン構造材と同じで
ある。タービンが複数の材料で構成されている場合は、
それぞれの材料に対応する数の試料電極を追加するか、
あるいは注目すべき材料を選定して設置するようにして
もよい。ここでは簡単のためにタービン材のうち、動翼
を構成する12%クロムのマルテンサイト系ステンレス
鋼を選ぶこととする。また参照電極23に対する試料電
極22の電位を測定するために、電極22,23には電
位信号ライン24が接続され、電位信号が薬品注入制御
装置19へ送られるようになっている。なお、25は凝
縮水である。
FIG. 2 shows the details of the condensed water tank 17. The condensed water tank 17 has a structure capable of withstanding pressure, and is provided with a condensed water introduction pipe 21 and a condensed water discharge pipe 26. Further, the condensed water tank 17 is provided with a sample electrode 22 and a reference electrode 23 which serves as a potential reference of the sample electrode 22. The composition of the sample electrode 22 is the same as that of the turbine structural material. If the turbine is composed of multiple materials,
Add the number of sample electrodes corresponding to each material, or
Alternatively, a noteworthy material may be selected and installed. Here, for the sake of simplicity, the martensitic stainless steel of 12% chromium forming the moving blade is selected from the turbine materials. Further, in order to measure the potential of the sample electrode 22 with respect to the reference electrode 23, a potential signal line 24 is connected to the electrodes 22 and 23, and a potential signal is sent to the drug injection control device 19. In addition, 25 is condensed water.

【0028】図3は薬品注入制御装置19の詳細図であ
る。薬品注入制御装置19には、参照電極23に対する
試料電極22を測定するための電位差計27が内蔵され
ている。電位差計27で測定された試料電極22の電位
は比較部30へ送られ、予め設定しておいた電位範囲内
であるかどうかが判断される。
FIG. 3 is a detailed view of the chemical injection control device 19. The chemical injection control device 19 has a built-in potentiometer 27 for measuring the sample electrode 22 with respect to the reference electrode 23. The potential of the sample electrode 22 measured by the potentiometer 27 is sent to the comparison unit 30 and it is determined whether it is within a preset potential range.

【0029】ここで、凝縮水槽17、試料電極22、参
照電極23および電位差計27等は電位差測定手段を、
薬品注入装置16は薬品注入手段を、薬品注入制御装置
19内の比較部30と制御部31は薬品注入制御手段を
それぞれ構成している。
Here, the condensed water tank 17, the sample electrode 22, the reference electrode 23, the potentiometer 27, etc. are a potentiometric measuring means,
The chemical injection device 16 constitutes a chemical injection means, and the comparison part 30 and the control part 31 in the chemical injection control device 19 respectively constitute a chemical injection control means.

【0030】なお薬品の注入は、低圧タービン4の入口
側配管だけでなく、図4のように静翼に設けられたノズ
ルから行うようにしてもよい。図4において、36はロ
ータ、37は動翼、38は静翼、39は発電機である。
そして、静翼38にはタービン内に薬品を噴出するため
のノズル40が設けられ、このノズル40は薬品注入装
置16に接続されている。
The chemicals may be injected not only from the inlet side pipe of the low-pressure turbine 4 but also from a nozzle provided on the stationary blade as shown in FIG. In FIG. 4, 36 is a rotor, 37 is a moving blade, 38 is a stationary blade, and 39 is a generator.
The stationary blade 38 is provided with a nozzle 40 for ejecting a chemical into the turbine, and the nozzle 40 is connected to the chemical injection device 16.

【0031】図5は、温度90℃における12%クロム
マルテンサイト系ステンレス鋼の孔食発生電位と塩化物
イオン濃度との関係をpHの関数として示したものであ
る。試料電極22の電位が実線で示した位置からプラス
側に越えると、すなわち酸化性雰囲気が強くなると孔食
が発生する。孔食は応力腐食割れや腐食疲労の発生起点
となりやすいので、孔食が発生しない環境下でタービン
を運転する必要がある。安全性を見込んで腐食電位がp
H4.7、塩化物イオン濃度1mol/dm ̄で示さ
れる電位−0.25Vvs.SHE以下になるように注
入薬品、および量を制御すれば、動翼(タービン材料)
の防食をはかることができる。
FIG. 5 shows the relationship between the pitting corrosion generation potential and the chloride ion concentration of 12% chromium martensitic stainless steel at a temperature of 90 ° C. as a function of pH. When the potential of the sample electrode 22 exceeds the position shown by the solid line to the plus side, that is, when the oxidizing atmosphere becomes strong, pitting corrosion occurs. Pitting tends to be the starting point of stress corrosion cracking and corrosion fatigue, so it is necessary to operate the turbine in an environment where pitting does not occur. Corrosion potential is p for safety
H4.7, chloride ion concentration 1 mol / dm −3 Potential indicated by -0.25 V vs. SHE If the injected chemicals and amount are controlled to be below, then the rotor blade (turbine material)
Can be protected against corrosion.

【0032】上記をもとに、測定された試料電極22の
電位が設定範囲内をプラス側に越えた場合、低圧タービ
ンの環境は酸化雰囲気が強いと考えられるので還元性を
もつ水素を注入するように制御部31に信号を送り、制
御部31は薬品注入装置16を制御する。逆に測定され
た腐食電位が設定領域のマイナス側に越えた場合、還元
雰囲気が強くなり、水素脆化による動翼の割れが懸念さ
れる。したがって、電位を高める効果のある酸素を注入
するように薬品注入装置16を制御する。このように腐
食電位に応じて薬品を注入することにより、タービン材
料を腐食損傷から守ることが可能である。
Based on the above, when the measured potential of the sample electrode 22 exceeds the set range to the plus side, it is considered that the environment of the low-pressure turbine has a strong oxidizing atmosphere, and therefore hydrogen having a reducing property is injected. Thus, the control unit 31 sends a signal to the control unit 31, and the control unit 31 controls the medicine injection device 16. On the contrary, when the measured corrosion potential exceeds the negative side of the set region, the reducing atmosphere becomes strong and there is a concern that the blade may be cracked due to hydrogen embrittlement. Therefore, the chemical injection device 16 is controlled so as to inject oxygen having the effect of increasing the potential. By injecting a chemical according to the corrosion potential, it is possible to protect the turbine material from corrosion damage.

【0033】先に示した図5から明らかなように、孔食
発生電位はpHおよび塩化物イオン濃度の関数として表
現される(ただし、タービンの温度と凝縮水槽17の温
度はほぼ等しいとする)。より精度よく腐食性環境を評
価するためにはpHおよび塩化物イオン濃度を測定する
ことが望ましい。凝縮水のpHおよび塩化物イオン濃度
が既知で、かつ経時変化がない場合は問題ないが、プラ
ントの起動、停止などのボイラの負荷の状態によりこれ
らは変化することがある。図6は凝縮水槽17にpH計
32および塩化物イオン濃度計33を追加したものであ
る。このような構成にすると、凝縮水のpHおよび塩化
物イオン濃度が得られ、図5の関係から正確な孔食発生
電位を知ることができる。たとえば、測定されたpHが
8.5で、塩化物イオン濃度が0.01mol/dm~3
ときの孔食発生電位は、図より約0.1Vとなり、この
孔食発生電位以下に自然電位を保持すれば動翼の孔食は
発生しない。
As is clear from FIG. 5 shown above, the pitting corrosion potential is expressed as a function of pH and chloride ion concentration (provided that the temperature of the turbine and the temperature of the condensed water tank 17 are substantially equal). . In order to evaluate the corrosive environment more accurately, it is desirable to measure pH and chloride ion concentration. There is no problem if the pH and chloride ion concentration of the condensed water are known and there is no change over time, but these may change depending on the load condition of the boiler such as start and stop of the plant. In FIG. 6, a pH meter 32 and a chloride ion concentration meter 33 are added to the condensed water tank 17. With such a configuration, the pH of the condensed water and the chloride ion concentration can be obtained, and the accurate potential for pitting corrosion can be known from the relationship in FIG. For example, the pitting corrosion generation potential when the measured pH is 8.5 and the chloride ion concentration is 0.01 mol / dm to 3 is about 0.1 V from the figure, and the spontaneous potential is below this pitting corrosion generation potential. If held at, no pitting corrosion will occur on the blade.

【0034】本実施例では孔食を例に取り上げたが、実
環境下では孔食の他に隙間腐食、応力腐食割れ、腐食疲
労といった種々の腐食モードが存在し、これらの腐食に
ついても対策しないと完全にタービン材の腐食損傷を防
ぐことはできない。一般に、これら腐食においても孔食
同様、腐食発生臨界電位が存在するため、これら腐食が
発生しない電位領域に自然電位が存在するように薬品注
入することによって腐食損傷からタービン材料を高度に
保護することが可能である。
Although pitting corrosion is taken as an example in this embodiment, various corrosion modes such as crevice corrosion, stress corrosion cracking, and corrosion fatigue exist in addition to pitting corrosion in an actual environment, and no countermeasure is taken against these corrosion modes. And can not completely prevent the corrosion damage of turbine material. In general, similar to pitting corrosion, there is a critical potential for corrosion occurrence in these types of corrosion. Therefore, chemicals should be injected so that the natural potential exists in the potential region where these corrosions do not occur, thereby highly protecting turbine materials from corrosion damage. Is possible.

【0035】また本実施例では凝縮水槽17に試験電極
22を設置し、参照電極23により腐食電位を測定する
ことを示したが、試験電極22に代わりに凝縮水が通る
配管材の腐食電位を代用しても可能である。
In this embodiment, the test electrode 22 is installed in the condensed water tank 17 and the corrosion potential is measured by the reference electrode 23. Instead of the test electrode 22, the corrosion potential of the piping material through which the condensed water passes is measured. Substitution is also possible.

【0036】(第2実施例)次に本発明の第2実施例に
ついて説明する。図7は鉄の25℃における電位−pH
図である。この図は熱力学的な鉄化合物の安定性を示し
たもので、ハッチング部分は酸化物として安定に存在で
きる領域である。したがって、凝縮水槽17における試
料電極22の腐食電位がハッチングされた部分に存在し
ていれば、酸化物で構成されている不働態皮膜(正しく
は水酸化物やオキシ水酸化物も存在することがある)も
安定に存在でき、腐食されない。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. Figure 7 shows the potential-pH of iron at 25 ° C.
FIG. This figure shows the thermodynamic stability of iron compounds, and the hatched portion is a region in which it can exist stably as an oxide. Therefore, if the corrosion potential of the sample electrode 22 in the condensed water tank 17 exists in the hatched portion, the passive film formed of oxide (correctly, hydroxide and oxyhydroxide may also exist). Can exist stably and is not corroded.

【0037】図3における比較部30による電位−pH
図と腐食電位との比較の結果、腐食電位がこの酸化物安
定領域からはずれた場合、制御部30は腐食電位が酸化
物安定領域に収まるようにpH変化をもたらす薬品、あ
るいは電位を変化させる薬品を薬品注入装置16を用い
て注入するよう指示する。この図7は塩化物イオンのよ
うな腐食性物質が存在しないときに限って適用できるの
で、凝縮水に塩化物イオンや硫化物イオンなどが存在す
るときは新たに計算または実測した鉄−水−塩化物イオ
ン系あるいは鉄−水−硫黄系等の電位−pH図を薬品注
入の判断基準として利用する。なお、クロムの場合の電
位−pH図を図8に掲げておく。
Potential-pH by the comparison unit 30 in FIG.
As a result of the comparison between the figure and the corrosion potential, when the corrosion potential deviates from the oxide stable region, the control unit 30 causes the pH change so that the corrosion potential falls within the oxide stable region, or the chemical that changes the potential. Is instructed to be injected using the chemical injection device 16. This FIG. 7 can be applied only when a corrosive substance such as chloride ion does not exist. Therefore, when chloride ion or sulfide ion exists in the condensed water, a newly calculated or actually measured iron-water- A potential-pH diagram of chloride ion system or iron-water-sulfur system is used as a criterion for chemical injection. The potential-pH diagram for chromium is shown in FIG.

【0038】(第3実施例)次に本発明の第3実施例に
ついて説明する。第1実施例においては、注入する薬品
として自然電位の状態に応じて酸素および水素を用いた
が、酸素のように酸化性の性質を持つ化学薬品であれば
いずれでも良く、同様に水素のように還元性を持つ薬品
であればいずれでも良い。さらにタービン環境が酸化性
雰囲気あるいは還元性雰囲気の場合、これらの原因とな
る物質を化学反応で除去するような薬品であってもよ
い。例えば酸化性の性質を持つ酸素はヒドラジンと反応
して酸化性のない窒素と水に分解する。pHを変化させ
る薬品であっても腐食を防ぐことができる。鉄系材料は
pHが高いほど腐食しづらくなる。アンモニアは凝縮水
に溶けてpHを上昇させるのでタービン材の防食効果を
持つ。このほか、タービン材自身の耐食性を向上させる
薬品を注入することによっても腐食損傷を防ぐことがで
きる。たとえば、モリブデン酸イオンは鉄系材料の不働
態皮膜を強固にする働きがあり、腐食を抑制する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, oxygen and hydrogen were used as the chemicals to be injected according to the state of the self-potential, but any chemical having an oxidizing property such as oxygen may be used. Any chemical may be used as long as it is a reducing agent. Further, when the turbine environment is an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere, a chemical that removes substances causing these by a chemical reaction may be used. For example, oxygen having an oxidizing property reacts with hydrazine to decompose into non-oxidizing nitrogen and water. Even a chemical that changes pH can prevent corrosion. The higher the pH of an iron-based material, the less likely it is to corrode. Ammonia dissolves in the condensed water and raises the pH, so it has an anticorrosive effect on the turbine material. In addition, corrosion damage can be prevented by injecting a chemical that improves the corrosion resistance of the turbine material itself. For example, molybdate ions serve to strengthen the passive film of iron-based materials and suppress corrosion.

【0039】(第4実施例)次に本発明の第4実施例に
ついて説明する。ボイラの負荷状態により、タービン内
の蒸気が凝縮するかどうかが変化する。蒸気が凝縮しな
ければ腐食に必要な水が供給されないので腐食は進行し
ない。このとき薬品を注入しても無駄になる。図9は、
図1と同じ構成の火力発電プラントにおいて、凝縮検出
手段として、低圧タービン4内の蒸気の湿りを感受する
伝導度計34を低圧タービン4に設けた例である。すな
わち、図9では蒸気が湿ると、伝導度計34の電極面に
凝縮水が付着し伝導度が増加する。伝導度計34の伝導
度の信号は伝導度信号ライン35を介して、薬品注入制
御装置19に送信される。そして、薬品注入制御装置1
9は伝導度計34が水を感知したときだけ薬品注入装置
16に対して薬品注入を許可する。このように本実施例
では、ボイラ1の負荷状態に注意を払わなくても、防食
の対象となるタービンの蒸気が凝縮環境になったときだ
け薬品が注入され、つまり蒸気が凝縮しない間は薬品注
入が制止されので、薬品の浪費を防ぐことができる。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Whether the steam in the turbine condenses changes depending on the load state of the boiler. If the steam does not condense, the water required for the corrosion cannot be supplied, so the corrosion does not proceed. At this time, it is useless to inject the chemical. Figure 9
This is an example in which, in the thermal power plant having the same configuration as in FIG. 1, a conductivity meter 34 that senses the wetness of steam in the low pressure turbine 4 is provided in the low pressure turbine 4 as condensation detection means. That is, in FIG. 9, when the steam gets wet, condensed water adheres to the electrode surface of the conductivity meter 34 and the conductivity increases. The conductivity signal of the conductivity meter 34 is transmitted to the drug injection controller 19 via the conductivity signal line 35. And the chemical injection control device 1
9 permits the chemical injection to the chemical injection device 16 only when the conductivity meter 34 detects water. As described above, in this embodiment, without paying attention to the load state of the boiler 1, the chemical is injected only when the steam of the turbine to be protected against corrosion enters the condensation environment, that is, the chemical is injected while the steam is not condensed. Since the injection is stopped, it is possible to prevent waste of chemicals.

【0040】なお、本実施例では低圧タービン4内に伝
導度計34を設置したが、凝縮水導入管21や凝縮水槽
17など、凝縮水が流れ出る場所であればどこであって
もよい。また本実施例では蒸気の凝縮状態を伝導度計3
4で感知したが、蒸気が凝縮したことを検出できる手段
であれば何でもよい。
Although the conductivity meter 34 is installed in the low-pressure turbine 4 in this embodiment, it may be located at any place where the condensed water flows out, such as the condensed water introducing pipe 21 and the condensed water tank 17. In the present embodiment, the conductivity meter 3 measures the condensed state of vapor.
Although it was detected in step 4, any means can be used as long as it can detect that the vapor has condensed.

【0041】第1実施例1から第4実施例で述べた薬品
注入装置16は低圧タービンを対象に例示したが、本発
明はこれに限らず必要に応じて高圧、中圧、給水駆動用
タービンにも適用できる。また薬品の注入点はタービン
入口に設けたが、静翼に設けた噴出口から注入してもよ
い。同様に腐食電位を測定する凝縮水槽17を高圧、中
圧、給水駆動用タービンに設置してもよい。
Although the chemical injection device 16 described in the first to fourth embodiments has been exemplified for the low pressure turbine, the present invention is not limited to this, and the high pressure, medium pressure, feed water drive turbine may be used if necessary. Can also be applied to. Further, although the injection point of the chemical is provided at the turbine inlet, it may be injected from the jet port provided at the stationary blade. Similarly, the condensed water tank 17 for measuring the corrosion potential may be installed in a high-pressure, medium-pressure, feedwater drive turbine.

【0042】また、凝縮水のサンプリングは薬品注入対
象のタービンに設けた凝縮水導入管21を通して行った
が、この手法に限らずとも可能である。タービン車室に
凝縮水を抽出する管(凝縮水導入管21)を設けること
が困難なときは試験電極22および参照電極23を復水
器6自身に設置しても差し支えない。さらに復水器6か
ら復水ポンプ7の途中、あるいは給水系の任意の場所に
凝縮水槽17を設置してもよい。さらに、蒸気系に新た
に抽気配管を設け、抽気した蒸気を熱交換器で凝縮させ
た凝縮水を腐食電位測定の対象に用いても本発明は実施
できる。
Although the condensed water is sampled through the condensed water introducing pipe 21 provided in the turbine to which the chemical is injected, the method is not limited to this method. When it is difficult to provide a pipe (condensed water introduction pipe 21) for extracting condensed water in the turbine casing, the test electrode 22 and the reference electrode 23 may be installed in the condenser 6 itself. Further, the condensed water tank 17 may be installed on the way from the condenser 6 to the condensate pump 7 or at any place in the water supply system. Furthermore, the present invention can be implemented by newly providing an extraction pipe in the steam system and using condensed water obtained by condensing the extracted steam in a heat exchanger as a target of corrosion potential measurement.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
腐食形態に適した防食用薬品が適正量注入されるので、
蒸気タービン構造材の腐食損傷を未然に且つ効果的に防
止でき、高信頼性の蒸気タービンシステムを提供するこ
とが可能となる。
As described above, according to the present invention,
Since an appropriate amount of anticorrosive chemicals suitable for the type of corrosion is injected,
Corrosion damage to the steam turbine structural material can be prevented effectively before it becomes possible to provide a highly reliable steam turbine system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例による蒸気タービンシス
テムの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a steam turbine system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の凝縮水槽部の詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of the condensed water tank portion of FIG.

【図3】図1の薬品注入制御部の詳細図である。FIG. 3 is a detailed view of a medicine injection control unit of FIG.

【図4】蒸気タービン内への薬品注入部を示した図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a chemical injection unit into the steam turbine.

【図5】孔食発生電位によぼす塩化物イオン濃度および
pHの影響を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the influence of chloride ion concentration and pH on the pitting corrosion generation potential.

【図6】本発明の第2実施例によるpH計を備えた凝縮
水槽を示した図である。
FIG. 6 is a view showing a condensed water tank equipped with a pH meter according to a second embodiment of the present invention.

【図7】鉄の電位−pH図である。FIG. 7 is a potential-pH diagram of iron.

【図8】クロムの電位−pH図である。FIG. 8 is a potential-pH diagram of chromium.

【図9】本発明の第4実施例による蒸気タービンシステ
ムの構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a steam turbine system according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボイラ 2 高圧タービン 3 中圧タービン 4 低圧タービン 5 給水駆動用タービン 6 復水器 7 復水ポンプ 8 グランドコンデンサ 9 復水ろ過器 10 復水脱塩装置 11 復水昇圧ポンプ 12 低圧給水加熱器 13 脱気器 14 給水ポンプ 15 高圧給水加熱器 16 薬品注入装置 17 凝縮水槽 18 凝縮水ポンプ 19 薬品注入制御装置 20 薬品注入制御信号 21 凝縮水導入管 22 試料電極 23 参照電極 24 電位信号線 25 凝縮水 26 凝縮水排出管 27 電位差計 28 酸素注入装置 29 アンモニア注入装置 30 比較部 31 制御部 32 pH計 33 塩化物イオン濃度計 34 伝導度計 35 伝導度信号ライン 36 ロータ 37 静翼 38 動翼 39 発電機 40 ノズル 1 Boiler 2 High Pressure Turbine 3 Medium Pressure Turbine 4 Low Pressure Turbine 5 Feed Water Drive Turbine 6 Condenser 7 Condensate Pump 8 Ground Capacitor 9 Condensate Filter 10 Condensate Desalination Device 11 Condensate Booster Pump 12 Low Pressure Feed Heater 13 Deaerator 14 Water supply pump 15 High-pressure feed water heater 16 Chemical injection device 17 Condensed water tank 18 Condensate pump 19 Chemical injection control device 20 Chemical injection control signal 21 Condensate introduction pipe 22 Sample electrode 23 Reference electrode 24 Potential signal line 25 Condensed water 26 Condensed water discharge pipe 27 Potentiometer 28 Oxygen injection device 29 Ammonia injection device 30 Comparison part 31 Control part 32 pH meter 33 Chloride ion concentration meter 34 Conductivity meter 35 Conductivity signal line 36 Rotor 37 Stationary blade 38 Moving blade 39 Power generation Machine 40 nozzles

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 暢夫 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 山口 哲男 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Nobuo Shimizu Inventor 3-1, 1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Tetsuo Yamaguchi 3-chome, Sachimachi, Hitachi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd. Hitachi factory

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 給水を加熱して蒸気を発生するボイラ
と、該ボイラで発生した蒸気により駆動される蒸気ター
ビンと、該蒸気タービン駆動後の蒸気を凝縮させて凝縮
水とする復水器と、前記凝縮水を前記ボイラに戻すポン
プと、を備えた蒸気タービンシステムにおいて、 前記蒸気タービンまたは前記復水器から排出される凝縮
水の中に、前記蒸気タービン構造材と同一成分の材料で
構成された少なくとの1つの試料電極と、電位の基準と
なる参照電極とが浸漬され、前記参照電極と試料電極間
の電位差を測定する電位差測定手段と、 前記蒸気タービンへの入口側蒸気配管内又は前記蒸気タ
ービン内に、蒸気タービン構造材の腐食を防止するため
の薬品を注入する薬品注入手段と、 前記電位差測定手段で測定した電位差測定結果を取り込
むとともに、その電位差測定結果が蒸気タービン構造材
について予め定めておいた電位範囲内となるよう、前記
薬品注入手段から注入される薬品の種類を選択し且つ薬
品の量を制御する薬品注入制御手段と、 を備えたことを特徴とする蒸気タービンシステム。
1. A boiler for heating feed water to generate steam, a steam turbine driven by steam generated in the boiler, and a condenser for condensing steam after driving the steam turbine into condensed water. And a pump for returning the condensed water to the boiler, wherein the condensed water discharged from the steam turbine or the condenser is made of a material having the same composition as the steam turbine structural material. At least one sample electrode and a reference electrode serving as a potential reference are immersed, and a potential difference measuring means for measuring a potential difference between the reference electrode and the sample electrode; and an inlet side steam pipe to the steam turbine Alternatively, a chemical injection means for injecting a chemical for preventing corrosion of the steam turbine structural material, and a potential difference measurement result measured by the potential difference measurement means are taken into the steam turbine. At the same time, the chemical injection control means for selecting the type of chemical injected from the chemical injection means and controlling the amount of the chemical so that the potential difference measurement result falls within the predetermined potential range for the steam turbine structural material. And a steam turbine system.
【請求項2】 給水を加熱して蒸気を発生するボイラ
と、該ボイラで発生した蒸気により駆動される蒸気ター
ビンと、該蒸気タービン駆動後の蒸気を凝縮させて凝縮
水とする復水器と、前記凝縮水を前記ボイラに戻すポン
プと、を備えた蒸気タービンシステムにおいて、 前記蒸気タービンまたは前記復水器から排出される凝縮
水の中に、前記蒸気タービン構造材と同一成分の材料で
構成された少なくとの1つの試料電極と、電位の基準と
なる参照電極とが浸漬され、前記参照電極と試料電極間
の電位差を測定する電位差測定手段と、 前記蒸気タービンまたは前記復水器から排出される凝縮
水のpHを測定するpH測定手段と、 前記蒸気タービンへの入口側蒸気配管内又は前記蒸気タ
ービン内に、蒸気タービン構造材の腐食を防止するため
の薬品を注入する薬品注入手段と、 前記電位差測定手段で測定した電位差測定結果と前記p
H測定手段で測定したpH測定結果を取り込むととも
に、前記蒸気タービン構造材の構成元素の電位−pH図
の酸化物安定領域内に前記電位差測定結果と前記pH測
定結果との交点が位置するよう、前記薬品注入手段から
注入される薬品の種類を選択し且つ薬品の量を制御する
薬品注入制御手段と、 を備えたことを特徴とする蒸気タービンシステム。
2. A boiler for heating feed water to generate steam, a steam turbine driven by the steam generated by the boiler, and a condenser for condensing steam after driving the steam turbine into condensed water. And a pump for returning the condensed water to the boiler, wherein the condensed water discharged from the steam turbine or the condenser is made of a material having the same composition as the steam turbine structural material. At least one sample electrode and a reference electrode serving as a potential reference are immersed, and a potential difference measuring means for measuring a potential difference between the reference electrode and the sample electrode; and discharge from the steam turbine or the condenser PH measuring means for measuring the pH of condensed water to be stored, and a chemical for preventing corrosion of steam turbine structural material in the steam pipe on the inlet side to the steam turbine or in the steam turbine. A chemical injection means for injecting a product, a potential difference measurement result measured by the potential difference measurement means, and the p
While incorporating the pH measurement result measured by the H measuring means, the intersection of the potential difference measurement result and the pH measurement result is located in the oxide stable region of the potential-pH diagram of the constituent elements of the steam turbine structural material, And a chemical injection control means for selecting the type of chemical injected from the chemical injection means and controlling the amount of the chemical.
【請求項3】 給水を加熱して蒸気を発生するボイラ
と、該ボイラで発生した蒸気により駆動される蒸気ター
ビンと、該蒸気タービン駆動後の蒸気を凝縮させて凝縮
水とする復水器と、前記凝縮水を前記ボイラに戻すポン
プと、を備えた蒸気タービンシステムにおいて、 前記蒸気タービンまたは前記復水器から排出される凝縮
水の中に、前記蒸気タービン構造材と同一成分の材料で
構成された少なくとの1つの試料電極と、電位の基準と
なる参照電極とが浸漬され、前記参照電極と試料電極間
の電位差を測定する電位差測定手段と、 前記蒸気タービン内、蒸気タービンへの蒸気入口部、蒸
気タービンからの蒸気出口部のいずれかの箇所に設けら
れ、当該箇所で蒸気が凝縮したことを検出する凝縮検出
手段と、 前記蒸気タービンへの入口側蒸気配管内又は前記蒸気タ
ービン内に、蒸気タービン構造材の腐食を防止するため
の薬品を注入する薬品注入手段と、 前記電位差測定手段で測定した電位差測定結果を取り込
むとともに、前記凝固検出手段が蒸気の凝縮を検出した
ときに、前記電位差測定結果が蒸気タービン構造材につ
いて予め定めておいた電位範囲内となるよう、前記薬品
注入手段から注入される薬品の種類を選択し且つ薬品の
量を制御する薬品注入制御手段と、 を備えたことを特徴とする蒸気タービンシステム。
3. A boiler for heating feed water to generate steam, a steam turbine driven by the steam generated by the boiler, and a condenser for condensing steam after driving the steam turbine into condensed water. And a pump for returning the condensed water to the boiler, wherein the condensed water discharged from the steam turbine or the condenser is made of a material having the same composition as the steam turbine structural material. At least one sample electrode and a reference electrode serving as a potential reference are immersed, and a potential difference measuring means for measuring a potential difference between the reference electrode and the sample electrode; and steam in the steam turbine and to the steam turbine Condensation detection means that is provided at any one of the inlet part and the steam outlet part from the steam turbine, and detects the condensation of the steam at the part, and the steam on the inlet side to the steam turbine In the pipe or in the steam turbine, a chemical injection means for injecting a chemical for preventing the corrosion of the steam turbine structural material, and the potential difference measurement result measured by the potential difference measurement means are taken in, and the solidification detection means When the condensation is detected, the kind of the chemical injected from the chemical injection means is selected and the amount of the chemical is controlled so that the potential difference measurement result is within a predetermined potential range for the steam turbine structural material. A steam turbine system comprising: a chemical injection control means.
【請求項4】 請求項3記載の蒸気タービンシステムに
おいて、 前記凝縮検出手段は、当該箇所の伝導度を測定する伝導
度計であることを特徴とする蒸気タービンシステム。
4. The steam turbine system according to claim 3, wherein the condensation detecting unit is a conductivity meter that measures conductivity at the location.
【請求項5】 請求項1,2又は3記載の蒸気タービン
システムにおいて、 前記電位差測定手段は、前記蒸気タービンまたは前記復
水器から排出される凝縮水を一時貯留するための貯留手
段を有することを特徴とする蒸気タービンシステム。
5. The steam turbine system according to claim 1, 2, or 3, wherein the potential difference measuring means has a storage means for temporarily storing condensed water discharged from the steam turbine or the condenser. Steam turbine system characterized by.
【請求項6】 請求項1,2又は3記載の蒸気タービン
システムにおいて、 前記薬品注入手段が注入する薬品は、酸化性または還元
性または凝縮水に溶けてpH変化をもたらす性質を有す
る物質、あるいは前記蒸気タービン構造材の表面に存在
する不働態皮膜を高耐食化する性質を有する物質である
ことを特徴とする蒸気タービンシステム。
6. The steam turbine system according to claim 1, 2, or 3, wherein the chemical injected by the chemical injection means is an oxidizing agent, a reducing agent, or a substance having a property of dissolving in condensed water to cause a pH change, or A steam turbine system, which is a substance having a property of making a passive film existing on the surface of the steam turbine structural material highly corrosion resistant.
【請求項7】 請求項1,2又は3記載の蒸気タービン
システムにおいて、 前記薬品注入手段は、前記蒸気タービンの静翼に設けら
れたノズルから蒸気タービン内に薬品を注入することを
特徴とする蒸気タービンシステム。
7. The steam turbine system according to claim 1, 2, or 3, wherein the chemical injection means injects a chemical into the steam turbine from a nozzle provided in a stationary blade of the steam turbine. Steam turbine system.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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