JPH0979504A - 排熱回収ボイラ洗浄方法 - Google Patents

排熱回収ボイラ洗浄方法

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JPH0979504A
JPH0979504A JP24110195A JP24110195A JPH0979504A JP H0979504 A JPH0979504 A JP H0979504A JP 24110195 A JP24110195 A JP 24110195A JP 24110195 A JP24110195 A JP 24110195A JP H0979504 A JPH0979504 A JP H0979504A
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steam
cleaning
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recovery boiler
drum
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Toshinori Shigenaka
利則 重中
Hiroshi Nishimura
洋 西村
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Mitsubishi Power Ltd
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/48Devices or arrangements for removing water, minerals or sludge from boilers ; Arrangement of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
    • F22B37/486Devices for removing water, minerals or sludge from boilers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 仮設設備を少なくし経済的な排熱回収ボイラ
の洗浄方法を提供すること。 【解決手段】 高圧ドラム10と低圧ドラム9のマンホ
ール(図示せず)より、水酸化ナトリウムなどの脱脂薬
品を規定量投入する。その後、ガスタービン1を起動
し、無負荷以上の負荷運転を実施する。この運転によ
り、高圧蒸発器5および低圧蒸発器7は加温され、蒸気
を発生するとともに低圧ドラム9側では該ドラム9と低
圧降水管9aと低圧蒸発器7で、また、高圧ドラム10
側では高圧ドラム10、高圧降水管10a、高圧蒸発器
5でそれぞれ自然循環運転を行うようになる。この循環
運転により薬品が蒸発器5、7およびドラム9、10を
循環して脱脂を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排熱回収ボイラの
化学洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高効率発電および中間負荷運用に最適な
プラントとして、最近複合発電プラントが注目されてい
る。このプラントは、ガスタービンによる発電を行うと
ともに、このガスタービンから排出される排ガスの熱を
回収する排熱回収ボイラを備え、排熱回収ボイラにおい
て発生した蒸気で蒸気タービンを駆動して発電するもの
である。このような排熱回収ボイラの例を図1により説
明する。
【0003】図1は複合発電プラントの系統図である。
複合発電プラントはガスタービン1と該ガスタービン1
により駆動される発電機2とガスタービン1の排ガスG
を導入してその熱を回収する排熱回収ボイラ3および排
熱回収ボイラ3からの蒸気により駆動される蒸気タービ
ン12などから構成されている。
【0004】排熱回収ボイラ3は過熱器4、高圧蒸発器
5、高圧節炭器6、低圧蒸発器7、低圧節炭器8、低圧
ドラム9、高圧ドラム10等で構成されている。排熱回
収ボイラ3の過熱器4からの蒸気により駆動される蒸気
タービン12は発電機2に連結されている。蒸気タービ
ン12から排出される蒸気は復水器13で復水され、復
水ポンプ14により復水Wは低圧節炭器8に供給され
る。低圧節炭器8の出口の加熱された給水はボイラ移送
ポンプ15により高圧節炭器6に導かれると共に流量調
整弁16を経由して低圧節炭器8への給水に混合され
る。
【0005】高圧蒸発器5、高圧節炭器6、低圧蒸発器
7および低圧節炭器8のドレンは各ドレン配管20〜2
3を通してブロータンク17へ排出され、ここに一旦溜
められるとともに、ブロータンク17をオーバーフロー
したドレンは排水配管24を通し、減温器18において
所内用水25により規定温度(約60℃)に減温され、
ピット19へ排出される。
【0006】また、高圧タービンバイパス配管26、低
圧タービンバイパス配管27は排熱回収ボイラ3で生成
した蒸気が蒸気タービン12で受け入れられない場合
に、復水器13の方へ逃がすための配管である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記複合発電プラント
は良く知られているので、その動作の説明は省略する
が、複合発電プラント用排熱回収ボイラ3の場合、ガス
タービン1の排ガス温度が約600℃と比較的低温であ
るため、高圧蒸発器5などの各伝熱管群の熱負荷(単位
伝熱面積当りの熱吸収量:単位kcal/m2h)は小
さい。したがって、管内面のスケール生成速度も小さく
(通常、熱負荷の1〜2乗に比例する。)、スケールに
よる管の過熱、破損が生じないため、排熱回収ボイラ3
の管内面の化学洗浄として塩酸などを使った酸洗は実施
されていない。
【0008】一方、排熱回収ボイラ3の製作時には機械
油などの油脂分を使用するため、製作後の管内面に油脂
分が残存している。管内面に油脂分があると、高圧ドラ
ム10または低圧ドラム9内でホーミング(泡立ち)が
発生し、キャリーオーバー(ドラム10、9からの流
出)を増加させたり、管内面で酸化鉄などの腐食生成物
の元凶になったりするので、油脂分を除去する水酸化ナ
トリウムなどを使った脱脂洗浄は実施している。
【0009】脱脂洗浄の場合、水酸化ナトリウムなどの
薬品の脱脂効果を上げるため約80℃以上に加温する必
要がある。この場合、従来は図6に示すように、高圧節
炭器6や低圧節炭器8に薬品を含んだ注水用仮配管30
を接続し、高圧蒸発器5や低圧蒸発器7からの排水用仮
配管31を設置し、注水用仮配管30の途中に仮設純水
タンクと薬品タンクからなる薬品投入設備32および加
温用に補助蒸気を注入するミキシングヒーター33を設
備する必要がある。また、図6に示すように、脱脂洗浄
後、洗浄液を中和処理するための仮設処理槽34(約2
00m3×2基)を設置する必要があり、多くの仮設設
備が必要になると同時に、大きな配置スペースも必要で
あり非常に不経済であった。
【0010】本発明の課題は、仮設設備を少なくし経済
的な排熱回収ボイラの洗浄方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、次
の解決手段によって達成される。すなわち、ガスタービ
ンからの排ガス流路に設けられ、節炭器を経て蒸気ドラ
ムに給水する給水系と、蒸発器の伝熱管群において排ガ
スの熱を回収して蒸気を発生させると共に、発生した蒸
気を蒸気ドラムから過熱器を経て蒸気タービンへ供給す
る蒸気系とから構成される排熱回収ボイラにおいて、洗
浄薬品を蒸気ドラムに入れ、ガスタービンを無負荷以上
の負荷運転を行って排熱回収ボイラの管内洗浄をする排
熱回収ボイラ洗浄方法、または、ガスタービンからの排
ガス流路に設けられ、節炭器を経て蒸気ドラムに給水す
る給水系と、蒸発器の伝熱管群において排ガスの熱を回
収して蒸気を発生させると共に、発生した蒸気を蒸気ド
ラムから過熱器を経て蒸気タービンへ供給する蒸気系と
から構成され、蒸気ドラムと蒸気タービンから排出され
る蒸気を復水するための復水器とを直接接続し、蒸気タ
ービンをバイパスする蒸気タービンバイパス配管にバイ
パス弁を設けた排熱回収ボイラにおいて、洗浄薬品を蒸
気ドラムに入れ、ガスタービンを無負荷以上の負荷運転
を行って該蒸気タービンバイパス弁でドラム圧力を規定
値に制御しながら、排熱回収ボイラの管内の洗浄する排
熱回収ボイラ洗浄方法である。
【0012】本発明の上記排熱回収ボイラ洗浄方法にお
いて、洗浄後の洗浄排水の化学処理を、節炭器と蒸発器
の各ドレンを一旦溜めるブロータンクを利用して実施す
る方法、または、洗浄後の洗浄排水の化学処理を排熱回
収ボイラ系統に予め設けられている排水処理槽を利用し
て実施する方法、または洗浄後の洗浄排水の化学処理
を、ブロータンク排水管を利用して実施する方法を採用
しても良い。
【0013】また、蒸気ドラムに薬品を投入する設備と
洗浄後の洗浄排水の化学処理のための薬品を投入する設
備を兼用しても良い。また、蒸気ドラムに入れる薬品と
して、脱脂の外に管内面にマグネタイトの保護被膜を形
成させるためにヒドラジンを入れても良い。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の複合発電プラント
用排熱回収ボイラ3の脱脂洗浄の要領を図1を用いて説
明する。まず、高圧ドラム10および低圧ドラム9のマ
ンホール35(図2に高圧ドラム10の平面図を示
す。)より、水酸化ナトリウムなどの脱脂薬品を規定量
投入し、マンホール35を閉める。その後、ガスタービ
ン1を起動し、無負荷以上の負荷運転を実施する。な
お、無負荷運転時、ガスタービン1の出口ガス温度は約
300℃であり、脱脂効果を得る温度80℃以上は充分
確保される。
【0015】この運転により、高圧蒸発器5および低圧
蒸発器7は加温され、蒸気を発生するとともに低圧ドラ
ム9側では該ドラム9と低圧降水管9aと低圧蒸発器7
で、また、高圧ドラム10側では高圧ドラム10、高圧
降水管10a、高圧蒸発器5でそれぞれ自然循環運転を
行うようになる。この循環運転により薬品が蒸発器5、
7およびドラム9、10を循環して脱脂を行うものであ
る。
【0016】近年、排熱回収ボイラ3の製作時の管理が
向上したことにより、油脂量が低減(油脂濃度20〜3
0ppmが2〜3ppm)しており、過去の実績より、
排熱回収ボイラ3の管群およびドラム9、10からの溶
出油脂分のほとんどが図3に示すドラム9、10の内部
装置36に付着する油脂分であることが分かっている。
したがって、本実施例のように、高圧蒸発器5、低圧蒸
発器7、高圧ドラム10、低圧ドラム9のみの洗浄を行
えば充分である。
【0017】また、脱脂薬品は不揮発性であるため、ド
ラム9、10からの発生蒸気中に薬品が含有されること
は無いので、蒸気タービン12または復水器13(ター
ビンバイパス弁28、29で、高圧ドラム10および低
圧ドラム9の圧力を規定圧に制御しながら、それぞれタ
ービンバイパス管26、27を経由して蒸気が流れる場
合)への影響も無い。
【0018】なお、脱脂の他、管内面にマグネタイトの
保護被膜を形成させるためにヒドラジンを規定濃度以上
入れて洗浄する場合もある。
【0019】洗浄終了後、図4に示すように、高圧蒸発
器5および低圧蒸発器7内の洗浄液をそれぞれドレン配
管20およびドレン配管22によりブロータンク17に
排出する。この場合、図4に示すようにブロータンク1
7内に中和反応処理液を薬品タンク32から注入して洗
浄液の中和処理を行う。
【0020】ここで中和反応は瞬間的に起こるため、ブ
ロータンク17内での中和処理工程での問題は無い。中
和処理後、洗浄液は排水配管24を経由して減温器18
に供給し、所内用水25を用いて冷却し、ピット19へ
流す。
【0021】図5には本発明の他の実施例を示すが、ド
ラム9、10に薬品注入装置32から薬品を注入する注
入用仮設配管38とブロータンク17もしくは排水配管
24に中和処理剤を注入する配管39を兼用した場合を
示す。ドラム9、10への薬品注入は、例えば水面計4
0用の検出配管41などに行う。
【0022】なお、上記実施例には複圧排熱回収ボイラ
3の例を用いて説明したが、圧力ドラムが1つまたは3
つ以上ある排熱回収ボイラについても当然適用できるも
のであり、また、例えば中和処理などの排水処理もブロ
ータンク17以外に、排熱回収ボイラ系統に用いられて
いる排水槽などでも排水処理は可能である。
【0023】本発明によれば、脱脂洗浄に必要な温度は
ガスタービンを無負荷以上の負荷にて運転することによ
って確保され、洗浄は排熱回収ボイラの自然循環運転に
よって実施され、洗浄液の中和処理はブロータンクを利
用して行えるので、仮設設備がほとんど不要となり、そ
のため仮設設備の据付撤去の期間も約1ケ月以上短縮さ
れるなど、非常に経済的な洗浄方法を提供するものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る一実施例の複合発電プラントの
系統図である。
【図2】 図1の高圧ドラムの平面図である。
【図3】 図1の高圧ドラムまたは低圧ドラムの内部装
置の図である。
【図4】 本発明に係る一実施例の排熱回収ボイラの排
水処理系統図である。
【図5】 本発明の他の実施例の排熱回収ボイラの排水
処理系統図である。
【図6】 従来の排熱回収ボイラのボイラ化学洗浄の系
統図である。
【符号の説明】
1 ガスタービン 2 発電機 3 排熱回収ボイラ 4 過熱器 5 高圧蒸発器 6 高圧節炭器 7 低圧蒸発器 8 低圧節炭器 9 低圧ドラム 10 高圧ドラム 12 蒸気タービン 13 復水器 14 復水ポンプ 15 ボイラ移送
ポンプ 16 流量調整弁 17 ブロータン
ク 18 減温器 25 所内用水 26 高圧タービンバイパス配管 27 低圧タービ
ンバイパス配管 32 薬品タンク 35 マンホール 36 ドラム9、10の内部装置 38 注入用仮設
配管 39 中和処理剤注入配管 40 水面計 41 検出配管

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービンからの排ガス流路に設けら
    れ、節炭器を経て蒸気ドラムに給水する給水系と、蒸発
    器の伝熱管群において排ガスの熱を回収して蒸気を発生
    させると共に、発生した蒸気を蒸気ドラムから過熱器を
    経て蒸気タービンへ供給する蒸気系とから構成される排
    熱回収ボイラにおいて、 洗浄薬品を蒸気ドラムに入れ、ガスタービンを無負荷以
    上の負荷運転を行って排熱回収ボイラの管内洗浄をする
    ことを特徴とする排熱回収ボイラ洗浄方法。
  2. 【請求項2】 ガスタービンからの排ガス流路に設けら
    れ、節炭器を経て蒸気ドラムに給水する給水系と、蒸発
    器の伝熱管群において排ガスの熱を回収して蒸気を発生
    させると共に、発生した蒸気を蒸気ドラムから過熱器を
    経て蒸気タービンへ供給する蒸気系とから構成され、蒸
    気ドラムと蒸気タービンから排出される蒸気を復水する
    ための復水器とを直接接続し、蒸気タービンをバイパス
    する蒸気タービンバイパス配管にバイパス弁を設けた排
    熱回収ボイラにおいて、 洗浄薬品を蒸気ドラムに入れ、ガスタービンを無負荷以
    上の負荷運転を行って該蒸気タービンバイパス弁でドラ
    ム圧力を規定値に制御しながら、排熱回収ボイラの管内
    の洗浄することを特徴とする排熱回収ボイラ洗浄方法。
  3. 【請求項3】 洗浄後の洗浄排水の化学処理を、節炭器
    と蒸発器の各ドレンを一旦溜めるブロータンクを利用し
    て実施することを特徴とする請求項1または2記載の排
    熱回収ボイラ洗浄方法。
  4. 【請求項4】 洗浄後の洗浄排水の化学処理を排熱回収
    ボイラ系統に予め設けられている排水処理槽を利用して
    実施することを特徴とする請求項1または2記載の排回
    収ボイラ洗浄方法。
  5. 【請求項5】 洗浄後の洗浄排水の化学処理を、ブロー
    タンク排水管を利用して実施することを特徴とする請求
    項1または2記載の排熱回収ボイラ洗浄方法。
  6. 【請求項6】 蒸気ドラムに薬品を投入する設備と洗浄
    後の洗浄排水の化学処理のための薬品を投入する設備を
    兼用することを特徴する請求項1または2記載の排熱回
    収ボイラ洗浄方法。
  7. 【請求項7】 蒸気ドラムに入れる薬品として、ヒドラ
    ジンを入れることを特徴とする請求項1または2記載の
    排熱回収ボイラ洗浄方法。
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