JPH11236689A - 発電プラントの水処理装置および水処理方法 - Google Patents
発電プラントの水処理装置および水処理方法Info
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- JPH11236689A JPH11236689A JP10043702A JP4370298A JPH11236689A JP H11236689 A JPH11236689 A JP H11236689A JP 10043702 A JP10043702 A JP 10043702A JP 4370298 A JP4370298 A JP 4370298A JP H11236689 A JPH11236689 A JP H11236689A
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- Japan
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- heater
- feedwater
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- plant
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低圧および高圧給水加熱器ドレン系統へ酸素
を注入することで、機器配管の酸素濃度を高め腐食を防
止すること。 【解決手段】 プラントの防食対策として酸素処理法を
採用しているプラントにおいて、給水系統に設置されて
いる低圧給水加熱器８および高圧給水加熱器１３へ酸素
を注入する酸素注入配管２６を設け、各給水加熱器のド
レン系統に酸素を注入すること。また、プラントの防食
対策として酸素処理法を採用しているプラントにおい
て、給水系統に設置されている低圧給水加熱器８および
高圧給水加熱器１３の内部に抽気配管１９からの蒸気を
供給し、前記蒸気を各給水加熱器内に配設された給水配
管内の給水と熱交換し、前記蒸気のドレンをドレン系統
１６，１７に導き、気相と液相に分離された各給水加熱
器内部の液相の部分に酸素を注入すること。
を注入することで、機器配管の酸素濃度を高め腐食を防
止すること。 【解決手段】 プラントの防食対策として酸素処理法を
採用しているプラントにおいて、給水系統に設置されて
いる低圧給水加熱器８および高圧給水加熱器１３へ酸素
を注入する酸素注入配管２６を設け、各給水加熱器のド
レン系統に酸素を注入すること。また、プラントの防食
対策として酸素処理法を採用しているプラントにおい
て、給水系統に設置されている低圧給水加熱器８および
高圧給水加熱器１３の内部に抽気配管１９からの蒸気を
供給し、前記蒸気を各給水加熱器内に配設された給水配
管内の給水と熱交換し、前記蒸気のドレンをドレン系統
１６，１７に導き、気相と液相に分離された各給水加熱
器内部の液相の部分に酸素を注入すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低圧給水加熱器及
び高圧給水加熱器を有する発電プラントの水処理に係わ
り、特に発電プラント系統機器及び配管等の防食を行う
発電プラントの水処理装置及び水処理方法に関する。
び高圧給水加熱器を有する発電プラントの水処理に係わ
り、特に発電プラント系統機器及び配管等の防食を行う
発電プラントの水処理装置及び水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】低圧給水加熱器及び高圧給水加熱器を有
する火力発電プラント、加圧水型原子力発電プラント及
びその他の発電プラントにおいては、給水系統内の酸素
を脱気して、その濃度を１０ｐｐｂ以下にして、適量の
アルカリ薬品（ＮＨ4ＯＨ、Ｎ2Ｈ4）を添加する水処理
を実施して、給水系統の機器及び配管等の内部の腐食を
防止している。
する火力発電プラント、加圧水型原子力発電プラント及
びその他の発電プラントにおいては、給水系統内の酸素
を脱気して、その濃度を１０ｐｐｂ以下にして、適量の
アルカリ薬品（ＮＨ4ＯＨ、Ｎ2Ｈ4）を添加する水処理
を実施して、給水系統の機器及び配管等の内部の腐食を
防止している。
【０００３】しかしながら、これらの発電プラントは長
年の使用により構成材料である鉄鋼材及び銅合金から溶
出した腐食生成物がボイラ１４、蒸気発生器２１、ター
ビン１及び高圧給水加熱器１３等に付着、析出して各機
器のオーバーヒート、熱交換率の低下及びタービン出力
の低下等の種々の原因となるので定期的に腐食生成物を
除去している。
年の使用により構成材料である鉄鋼材及び銅合金から溶
出した腐食生成物がボイラ１４、蒸気発生器２１、ター
ビン１及び高圧給水加熱器１３等に付着、析出して各機
器のオーバーヒート、熱交換率の低下及びタービン出力
の低下等の種々の原因となるので定期的に腐食生成物を
除去している。
【０００４】一方、沸騰水型原子力発電プラントの運転
経験から給水系統の給水中の酸素濃度はむしろ多い方が
腐食が少ないことが分かった。また、米国特許第５６６
５７２５号明細書によれば、沸騰水型原子力発電プラン
トの場合、酸素濃度を５０〜３００００ｐｐｂ範囲で、
特に１００〜３００ｐｐｂの酸素量を含ませると、従来
の酸素濃度１０ｐｐｂ以下の場合より腐食量は１／１０
以下になると報告されている。
経験から給水系統の給水中の酸素濃度はむしろ多い方が
腐食が少ないことが分かった。また、米国特許第５６６
５７２５号明細書によれば、沸騰水型原子力発電プラン
トの場合、酸素濃度を５０〜３００００ｐｐｂ範囲で、
特に１００〜３００ｐｐｂの酸素量を含ませると、従来
の酸素濃度１０ｐｐｂ以下の場合より腐食量は１／１０
以下になると報告されている。
【０００５】また、特開昭５８−２０７３７８号公報に
よれば、沸騰水型原子力発電プラントでは、復水昇圧ポ
ンプ７及び脱気器貯水槽１０と脱気器貯水槽の下流に酸
素を注入すれば、給水系統の機器や配管の防食が達成で
きると報告されている。
よれば、沸騰水型原子力発電プラントでは、復水昇圧ポ
ンプ７及び脱気器貯水槽１０と脱気器貯水槽の下流に酸
素を注入すれば、給水系統の機器や配管の防食が達成で
きると報告されている。
【０００６】火力プラントの再開動作においては、酸素
処理法には、完全な中性水を添加する中性水処理と、系
統材料の炭素鋼の腐食抑制とともに復水器や低圧給水加
熱器に使用されている銅合金を含めた腐食抑制の観点か
ら、給水のｐＨを８．０〜９．０に高め、同時に酸素を
注入する複合水処理と、が有る。
処理法には、完全な中性水を添加する中性水処理と、系
統材料の炭素鋼の腐食抑制とともに復水器や低圧給水加
熱器に使用されている銅合金を含めた腐食抑制の観点か
ら、給水のｐＨを８．０〜９．０に高め、同時に酸素を
注入する複合水処理と、が有る。
【０００７】酸素処理法の中の中性水処理については、
原子力発電プラント（ＢＷＲ）に対し採用されており、
日本国内でも多数の実績を有している。酸素処理法の貫
流ボイラへの適用は、ドイツ、ソ連、韓国等において既
に実施されており、ボイラの差圧上昇防止にも良好な結
果が得られている。また、国内でも確認試験を行い良好
な結果が得られたため、現在適用を拡げているところで
ある。
原子力発電プラント（ＢＷＲ）に対し採用されており、
日本国内でも多数の実績を有している。酸素処理法の貫
流ボイラへの適用は、ドイツ、ソ連、韓国等において既
に実施されており、ボイラの差圧上昇防止にも良好な結
果が得られている。また、国内でも確認試験を行い良好
な結果が得られたため、現在適用を拡げているところで
ある。
【０００８】しかし、プラント起動時及び通常運転時、
低圧給水加熱器８及び高圧給水加熱器１３では、不溶存
ガスによる伝熱阻害が発生するのを防止するために、常
時空気抜き弁を開して、前記不溶存ガスをベントしてい
る（抜いている）。
低圧給水加熱器８及び高圧給水加熱器１３では、不溶存
ガスによる伝熱阻害が発生するのを防止するために、常
時空気抜き弁を開して、前記不溶存ガスをベントしてい
る（抜いている）。
【０００９】この時、凝縮ドレンと蒸気中の気液分配の
関係から、ドレン中には殆ど酸素が入らないため、ドレ
ン系統の酸素濃度が下がり、ドレン系統内の機器の腐食
に対して十分な効果を発揮するまでに至らなかった。
関係から、ドレン中には殆ど酸素が入らないため、ドレ
ン系統の酸素濃度が下がり、ドレン系統内の機器の腐食
に対して十分な効果を発揮するまでに至らなかった。
【００１０】図４に、酸素の気液分配平衡定数を示す
（「日立評論」、阿部外、昭和３８年３月、に記載され
ている）。これによると、例えば、２５０°の蒸気温度
では分配平衡定数（蒸気中のＯ2／水分中のＯ2）は１．
０Ｅ＋０３であるが、熱交換した後の温度が略８０°に
低下したときには、その分配平衡定数が１．０Ｅ＋０５
と大きくなる。このことは水になれば水分中のＯ2が少
なくなることを表す。即ち、図１に示す給水加熱器８，
１３からのドレン管１６，１７の水分には、抽気配管中
の蒸気に比べて、酸素濃度が低下することを意味してい
る。
（「日立評論」、阿部外、昭和３８年３月、に記載され
ている）。これによると、例えば、２５０°の蒸気温度
では分配平衡定数（蒸気中のＯ2／水分中のＯ2）は１．
０Ｅ＋０３であるが、熱交換した後の温度が略８０°に
低下したときには、その分配平衡定数が１．０Ｅ＋０５
と大きくなる。このことは水になれば水分中のＯ2が少
なくなることを表す。即ち、図１に示す給水加熱器８，
１３からのドレン管１６，１７の水分には、抽気配管中
の蒸気に比べて、酸素濃度が低下することを意味してい
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来技術は、低圧給水
加熱器及び高圧給水加熱器起動後、給水加熱器の内部で
のドレン系統の給水の酸素濃度が低下し、腐食が発生す
ることに対して配慮されておらず、機器、配管の防食に
対して問題があった。
加熱器及び高圧給水加熱器起動後、給水加熱器の内部で
のドレン系統の給水の酸素濃度が低下し、腐食が発生す
ることに対して配慮されておらず、機器、配管の防食に
対して問題があった。
【００１２】本発明の目的は、低圧給水加熱器ドレン系
統及び高圧給水加熱器ドレン系統へ酸素を注入すること
で、機器配管の酸素濃度を高め腐食を防止するものであ
る。
統及び高圧給水加熱器ドレン系統へ酸素を注入すること
で、機器配管の酸素濃度を高め腐食を防止するものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は主として次のような構成を採用する。
に、本発明は主として次のような構成を採用する。
【００１４】プラントの防食対策として酸素処理法を採
用しているプラントにおいて、給水系統に設置されてい
る低圧給水加熱器および高圧給水加熱器へ酸素を注入す
る酸素注入配管を設け、各給水加熱器のドレン系統に酸
素を注入する発電プラントの水処理装置。
用しているプラントにおいて、給水系統に設置されてい
る低圧給水加熱器および高圧給水加熱器へ酸素を注入す
る酸素注入配管を設け、各給水加熱器のドレン系統に酸
素を注入する発電プラントの水処理装置。
【００１５】また、プラントの防食対策として酸素処理
法を採用しているプラントにおいて、給水系統に設置さ
れている低圧給水加熱器および高圧給水加熱器の内部に
抽気配管からの蒸気を供給し、前記蒸気を各給水加熱器
内に配設された給水配管内の給水と熱交換し、前記蒸気
のドレンをドレン系統に導き、気相と水相に分離された
各給水加熱器内部の水相の部分に酸素を注入する発電プ
ラントの水処理方法。
法を採用しているプラントにおいて、給水系統に設置さ
れている低圧給水加熱器および高圧給水加熱器の内部に
抽気配管からの蒸気を供給し、前記蒸気を各給水加熱器
内に配設された給水配管内の給水と熱交換し、前記蒸気
のドレンをドレン系統に導き、気相と水相に分離された
各給水加熱器内部の水相の部分に酸素を注入する発電プ
ラントの水処理方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１の火力
プラント系統図において説明する。図１において、１は
タービン、２は復水器、３は復水ホットウエル、４は復
水配管、５は復水ポンプ、６は復水脱塩装置、７は復水
昇圧ポンプ、８は低圧給水加熱器、９は脱気器脱気室、
１０は脱気器貯水槽、１１は給水配管、１２は給水ポン
プ、１３は高圧給水加熱器、１４はボイラ、１５は蒸気
配管、１６は低圧給水加熱器ドレン管、１７は高圧給水
加熱器ドレン管、１８はドレンポンプ、１９は抽気配
管、２０は酸素注入装置、２６は低圧給水加熱器ドレン
管酸素注入装置、をそれぞれ表す。
プラント系統図において説明する。図１において、１は
タービン、２は復水器、３は復水ホットウエル、４は復
水配管、５は復水ポンプ、６は復水脱塩装置、７は復水
昇圧ポンプ、８は低圧給水加熱器、９は脱気器脱気室、
１０は脱気器貯水槽、１１は給水配管、１２は給水ポン
プ、１３は高圧給水加熱器、１４はボイラ、１５は蒸気
配管、１６は低圧給水加熱器ドレン管、１７は高圧給水
加熱器ドレン管、１８はドレンポンプ、１９は抽気配
管、２０は酸素注入装置、２６は低圧給水加熱器ドレン
管酸素注入装置、をそれぞれ表す。
【００１７】図１の工程について説明すると、給水は復
水器２、復水ホットウエル３、復水配管４、復水ポンプ
５、復水脱塩装置６、復水昇圧ポンプ７、低圧給水加熱
器８、脱気器脱気室９、脱気器貯水槽１０、給水配管１
１、給水ポンプ１２、高圧給水加熱器１３、ボイラ１４
に入り、ここで蒸気に変換された後、蒸気配管１５を通
りタービン１に流入して仕事をして再び復水器２に戻
る。
水器２、復水ホットウエル３、復水配管４、復水ポンプ
５、復水脱塩装置６、復水昇圧ポンプ７、低圧給水加熱
器８、脱気器脱気室９、脱気器貯水槽１０、給水配管１
１、給水ポンプ１２、高圧給水加熱器１３、ボイラ１４
に入り、ここで蒸気に変換された後、蒸気配管１５を通
りタービン１に流入して仕事をして再び復水器２に戻
る。
【００１８】図２は加圧水型原子力発電プラント系統図
である。図２において、１〜１３及び１５〜２０は図１
と同様であり、２１は蒸気発生器、２２は原子炉、２３
は一次冷却材配管、２４は一次冷却材ポンプ、２５は加
圧器２５、をそれぞれ表す。
である。図２において、１〜１３及び１５〜２０は図１
と同様であり、２１は蒸気発生器、２２は原子炉、２３
は一次冷却材配管、２４は一次冷却材ポンプ、２５は加
圧器２５、をそれぞれ表す。
【００１９】図２の工程について説明すると、図１と同
じ工程を通り、高圧給水加熱器１３を経た給水は蒸気発
生器２１に入り、ここで原子炉２２で加熱された後、蒸
気配管１５を通りタービン１に流入して仕事をして再び
復水器２に戻る。
じ工程を通り、高圧給水加熱器１３を経た給水は蒸気発
生器２１に入り、ここで原子炉２２で加熱された後、蒸
気配管１５を通りタービン１に流入して仕事をして再び
復水器２に戻る。
【００２０】図１及び図２において、起動時、通常運転
時とも、低圧給水加熱器ドレン管１６及び高圧給水加熱
器ドレン管１７へ酸素注入装置２６ａ及び２６ｂを設け
て、酸素ガスまたは過酸化水素を注入することによって
ドレン系統の機器や配管の腐食をすることができる。
時とも、低圧給水加熱器ドレン管１６及び高圧給水加熱
器ドレン管１７へ酸素注入装置２６ａ及び２６ｂを設け
て、酸素ガスまたは過酸化水素を注入することによって
ドレン系統の機器や配管の腐食をすることができる。
【００２１】図３に、低圧給水加熱器８と高圧給水加熱
器１３の具体的構造を示し、加熱器８，１３内に給水配
管１１が配置されている。タービンで使用された蒸気が
抽気配管１９に供給され、供給された蒸気が給水配管内
の水と熱交換されて、水となってドレン配管に導かれ
る。加熱器８，１３の内部は抽気配管からの蒸気が気相
と液相に分かれる。酸素注入配管２６ａ，２６ｂは加熱
器８，１３に接続され、特に、加熱器内部の液相に酸素
が注入されるようになっていて、ドレンに酸素が効率的
に注入されることとなる。
器１３の具体的構造を示し、加熱器８，１３内に給水配
管１１が配置されている。タービンで使用された蒸気が
抽気配管１９に供給され、供給された蒸気が給水配管内
の水と熱交換されて、水となってドレン配管に導かれ
る。加熱器８，１３の内部は抽気配管からの蒸気が気相
と液相に分かれる。酸素注入配管２６ａ，２６ｂは加熱
器８，１３に接続され、特に、加熱器内部の液相に酸素
が注入されるようになっていて、ドレンに酸素が効率的
に注入されることとなる。
【００２２】本発明の実施形態によれば、低圧給水加熱
器及び高圧給水加熱器を有する発電プラント（火力、加
圧水型原子力及び高速増殖炉プラント）の低圧給水加熱
器ドレン管及び高圧給水加熱器ドレン管の防食が達成で
きると共に、系統水中のＦｅ濃度が大幅減少できるの
で、腐食生成物除去のための酸洗間隔の延長、排水処理
費の削減、復水脱塩樹脂再生及び補修費の削減、起動時
ドレンの金属成分濃度の早期安定、等の効果がある。
器及び高圧給水加熱器を有する発電プラント（火力、加
圧水型原子力及び高速増殖炉プラント）の低圧給水加熱
器ドレン管及び高圧給水加熱器ドレン管の防食が達成で
きると共に、系統水中のＦｅ濃度が大幅減少できるの
で、腐食生成物除去のための酸洗間隔の延長、排水処理
費の削減、復水脱塩樹脂再生及び補修費の削減、起動時
ドレンの金属成分濃度の早期安定、等の効果がある。
【００２３】
【発明の効果】従来の技術は、低圧給水加熱器起動後、
給水加熱器内で給水の酸素濃度が低下し、腐食が発生す
ることに対して配慮されておらず、機器、配管の防食に
対して問題があった。
給水加熱器内で給水の酸素濃度が低下し、腐食が発生す
ることに対して配慮されておらず、機器、配管の防食に
対して問題があった。
【００２４】本発明は、低圧および高圧給水加熱器ドレ
ン系統へ酸素を注入することで、機器配管の酸素濃度を
高め腐食を防止する効果を奏するものである。
ン系統へ酸素を注入することで、機器配管の酸素濃度を
高め腐食を防止する効果を奏するものである。
【図１】本発明の実施形態に係る、火力プラントの給水
加熱器のドレン系統への酸素注入を示す図である。
加熱器のドレン系統への酸素注入を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、加圧水型原子力発電
プラントの給水加熱器のドレン系統への酸素注入を示す
図である。
プラントの給水加熱器のドレン系統への酸素注入を示す
図である。
【図３】給水加熱器への酸素注入を示す具体的構造を示
す図である。
す図である。
【図４】酸素の気液分配平衡定数と温度の関係を示す図
である。
である。
１ タービン ２ 復水器 ３ 復水ホットウエル ４ 復水配管 ５ 復水ポンプ ６ 復水脱塩装置 ７ 復水昇圧ポンプ ８ 低圧給水加熱器 ８Ｃ 低圧給水加熱器空気抜き弁 ９ 脱気器脱気室 １０ 脱気器貯水槽 １１ 給水配管 １２ 給水ポンプ １３ 高圧給水加熱器 １４ ボイラ １５ 蒸気配管 １６ 低圧給水加熱器ドレン管 １７ 高圧給水加熱器ドレン管 １８ ドレンポンプ １９ 抽気配管 ２０ 酸素注入装置 ２１ 蒸気発生器 ２２ 原子炉 ２３ 一次冷却材配管 ２４ 一次冷却材ポンプ ２５ 加圧器 ２６ 低圧給水加熱器ドレン管酸素注入装置
Claims (2)
- 【請求項１】 プラントの防食対策として酸素処理法を
採用しているプラントにおいて、 給水系統に設置されている低圧給水加熱器および高圧給
水加熱器へ酸素を注入する酸素注入配管を設け、 各給水加熱器のドレン系統に酸素を注入することを特徴
とする発電プラントの水処理装置。 - 【請求項２】 プラントの防食対策として酸素処理法を
採用しているプラントにおいて、 給水系統に設置されている低圧給水加熱器および高圧給
水加熱器の内部に抽気配管からの蒸気を供給し、前記蒸
気を各給水加熱器内に配設された給水配管内の給水と熱
交換し、前記蒸気のドレンをドレン系統に導き、 気相と液相に分離された各給水加熱器内部の液相の部分
に酸素を注入することを特徴とする発電プラントの水処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10043702A JPH11236689A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 発電プラントの水処理装置および水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10043702A JPH11236689A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 発電プラントの水処理装置および水処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11236689A true JPH11236689A (ja) | 1999-08-31 |
Family
ID=12671160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10043702A Pending JPH11236689A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 発電プラントの水処理装置および水処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11236689A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007512437A (ja) * | 2003-11-20 | 2007-05-17 | ナルコ カンパニー | 温水系における腐食を抑制する方法 |
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| CN101886804A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-11-17 | 中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司 | 超临界直流锅炉热电厂热网加热器全回热疏水系统 |
| CN102070214A (zh) * | 2010-11-29 | 2011-05-25 | 西安热工研究院有限公司 | 一种火力发电厂水汽系统加氧处理方法 |
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-
1998
- 1998-02-25 JP JP10043702A patent/JPH11236689A/ja active Pending
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