JPS5947237B2 - 空冷式蒸気コンデンサの腐食防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空冷式蒸気コンデンサの腐食防止方法に関する
ものである。

近年、じん芥焼却プラントに於て焼却熱を有効利用する
目的でボイラを設置し、蒸気で発電及び暖房、給湯を行
なうなど巾広く熱利用がなされている。

しかしどのような利用においても、プラント内に伺らか
の熱を外部へ放出する装置が必要である。

空冷式蒸気コンデンサは従来の水冷式コンデンサよりも
多くの利点を有し、最近建設されているしん芥焼却プラ
ントではほとんど空冷式である。

これらの利点は、操作性、経済性及び環境面などにある
が、反面、３〜４年前項からコンデンサのチューブ腐食
事故が発生し、その原因について幾多の研究及び試みが
行なわれた。

本発明はじん芥焼却プラント等に使用される空冷式蒸気
コンデンサの腐食を防止する方法を提供するもので、蒸
気コンデンサの蒸気入口配管内の蒸気中に、復水系防食
剤及び脱酸剤を温水で希釈した薬液を噴霧混合するもの
である。

以下その一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は空冷式蒸気コンデンサを装備した蒸気、復水の
サイクルの一例を示す。

純水装置１で作られた原水は原水補給ポンプ２により復
水タンク３に補給される。

復水タンク３内の復水は復水ポンプ４により脱気器５に
送られ、この脱気器５において復水中の溶存酸素（０□
）が除去される。

その後に復水は、ボイラ給水ポンプ６でボイラ７に給水
される。

このボイラ７で発生した蒸気は、スーパーヒーター８で
さらに加熱されて乾き蒸気にされ、この乾き蒸気は、ボ
イラ７内圧力を一定に保持するボイラ圧力制御弁９を通
って発電タービン１０に送られて動力発生に供せられる
。

エネルギーの大半を失った蒸気は低圧低温化され、空冷
式低圧蒸気コンデンサ１１に送られてここで冷却され、
復水となって前記復水タンク３に戻る。

一方余剰蒸気は、ボイラ圧力制御弁１５を通じて空冷式
高圧蒸気コンデンサ１６に流入してここで復水となり、
ドレントラップ１７を通じて前記復水タンク３に戻る。

前記空冷式蒸気コンデンサ１１゜１６は多数のフィンチ
ューブ１２が配列されている構造で、入口側に取付けた
ボイラ圧力制御弁９゜１５により、弁からボイラ側の圧
力を常に一定に保つよう自動制御されている。

このフィンチューブ１２内に入った蒸気はファン１３の
送風により冷却され、復水となって出口１４から排水さ
れる。

このようなサイクルで運転される蒸気、復水系統に於て
、空冷式蒸気コンデンサ１１，１６の最下段或いは下か
ら２段目付近のフィンチューブ１２が腐食し、３年から
４年の使用後に腐食洩れ事故がしばしば経験される。

一般に復水ラインの腐食には、滑らかに腐食される場合
とピッチング（孔食）腐食の場合の２種類があるが、前
者は炭酸ガス（Ｃ０２）による腐食であり、後者は溶存
酸素（ｏ２）による腐食である。

現在までの腐食の実態で経験しているものは、殆んどが
ピッチング腐食であることと、腐食事故は空冷式低圧蒸
気コンデンサ１１であって空冷式高圧蒸気コンデンサ１
６はその頻度が少いことである。

これらの事実関係から本発明は、次のような原理からこ
れを防止することに成功したものである。

即ち、腐食原因の炭酸ガス（（Ａ）による腐食を防ぐた
めには復水中に揮発性中和アミン系を投薬することによ
りボイラ７内で蒸気と共にガス化し、復水ラインで復水
中に溶解し炭酸を中和することができるため、空冷式蒸
気コンデンサ１１゜１６の出口１４での復水の水素イオ
ン濃度をｐＨ９に保つようアミンの投薬量を調整すれば
炭酸ガス（ＣＯ２）による腐食は防ぐことができる。

しかも現在までそのような水質管理を行っている。

従って腐食状況は滑らかな腐食状況で無くピッチング腐
食である事実から、炭酸ガス（ＣＯ２）によるものでは
ないことが立証される。

溶存酸素（０□）による腐食を防止するためには、脱気
器５で除去され更にヒドラジンにより脱酸できる。

従って脱酸できたか否かの水質検査は、ボイラ７のドラ
ムの缶水中にヒドラジンが微量検出されればボイラドラ
ム中には溶存酸素（０２）は無いことが証明されたこと
になる。

ところでヒドラジンは、復水中で溶存酸素（０２）があ
れば化合し分解するが、残溜ヒドラジンは復水が蒸気状
態になっても気体状態にはならない。

従ってボイラドラムで発生した蒸気中にはヒドラジンは
存在しない。

これらの事実はボイラ缶水中のヒドラジン濃度を高くし
ても空冷式蒸気コンデンサＩＬＩ６の出口１４で復水中
のヒドラジン濃度を検査しても検出されなかったことか
ら証明出来る。

従って空冷式蒸気コンデンサＩＬ１６の内部が負圧にな
り、バルブのシール部やフランジ部等から酸素（０２）
が混入した場合、復水中にヒドラジンが無いため当然ピ
ッチング腐食することとなる。

空冷式低圧蒸気コンデンサ１１では負圧にならないよう
、コンデンサ出口部配管１４Ａに何らかの抵抗体（例え
ば圧力制御弁等）を装備しても大気圧以上の圧力制御は
可能であるが、負圧に対しては何等制御のほどこし力が
ない。

まして発電タービン１０の出口は大気圧程度まで圧力を
下げた方がタービン効率が高くなるため、空冷式低圧蒸
気コンデンサ１１の出口管１４Ａに抵抗体を装備するこ
とは好ましくない。

従って空冷式高圧蒸気コンデンサ１１が負圧になった場
合、復水出口管１４Ａがら空気が多量に混入することを
防止する目的で、一般には復水タンク３の水圧下まで出
口管１４Ａを挿入し水面シールしている。

一方、余剰蒸気を復水する空冷式高圧蒸気コンデンサ１
６の出口にはドレントラップ１７を装備している。

このドレントラップ１Ｔは復水を流すため、コンデンサ
内部に２〜３ ｋｇ／ｃｒｙ！の圧力が必要であり、従
ってコンデンサ内部は常に正圧力である。

よって酸素（０□）の混入もまれであり、ピッチング腐
食事故も空冷式低圧蒸気コンデンサ１１に比較して少い
。

本発明は上記の事実関係から、ピッチング腐食を次のよ
うな原理から防止することに成功したものである。

即ち、長期間の運転における復水の分析を行った結果、
蒸気コンデンサ１１，１６の出口復水はｐＨ９以上でヒ
ドラジンは検出されていなかった。

空冷式高圧蒸気コンデンサ１６に於ては全鉄イオンはほ
とんど検出されないが、空冷式低圧蒸気コンデンサ１１
では０．１０ｐｐＩｎ前後検出されており、これはチュ
ーブの腐食が微量づつ進行していることを意味している
。

しかも空冷式低圧蒸気コンデンサ１１の入口蒸気圧力０
．１〜０．３ ｋｙ／ｄのような小さな圧力範囲で運転
することは蒸気と空気の熱交換気であり、熱伝導速度が
遅いためややもすると負圧になる可能性が多い。

負圧になって酸素（０□）が蒸気中に混入しても、酸素
（０２）を化合し分解するヒドラジンが蒸気中に存在し
ないために腐食が起きるのである。

従って蒸気コンデンサｌＬｉ６の入口の蒸気中に液体状
の薬品を噴霧混合し、蒸気復水中に防止剤を保存させる
ことにより腐食を防止する必要がある。

そこで本発明は、脱気器５で溶存酸素（０２）を除去し
た復水を復水噴射ポンプ１８で圧送する配管中に、ヒド
ラジン溶解液タンク１９とアミン溶解液タンク２０の薬
液を薬液ポンプ２１で注入して復水と混合し、蒸気コン
デンサ１１，１６への供給管２２を通して蒸気コンデン
サ入口蒸気混合管２３の内部に薬液噴射ノズル２４で蒸
気と薬液を混合する機構を装備している。

空冷式高圧蒸気コンデンサ１６の場合は上記構造のもの
を装備することにより高圧加熱された余剰空気を復水す
る際、腐食防止にも役立つが加熱蒸気の減温、減圧に役
立ち、空冷式高圧蒸気コンデンサ１６の伝熱面積に余裕
率を増大させることになる。

このような構造を装備して運転の結果、空冷式蒸気コン
デンサ１１，１６の出口復水管の復水中にはほとんど全
鉄イオンが検出されなくなり、腐食の進行が停止してい
ることが証明された。

しかも全復水ラインでヒドラジンが検出され、酸素（０
□）の無い復水を循環させているため蒸気コンデンサ’
ｌＬｉ６人ロ以降でのピッチング腐食を防止することを
実機に於て試み成功した。

よって、じん芥焼却プラント等に使用されている微圧調
整が難しいがために起きる空冷式蒸気コンデンサの腐食
を防止し、しかも高圧蒸気コンデンサに於ては減温、減
圧効果も兼ね、運転に於ても経済性などに有利で実用上
の効果は極めて多大である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はサイクル図、
第２図は要部の拡大図である。 ３・・・・・・復水タンク、５・・・・・・脱気器、７
・・・・・・ボイラ、１１・・・・・・空冷式低圧蒸気
コンデンサ、１２・・・・・・フィンチューブ、１６・
・・・・・空冷式高圧蒸気コンデンサ、１８・・・・・
・復水噴射ポンプ、１９・・・・・・ヒドラジン溶解液
タンク、２０・・・・・・アミン溶解液タンク、２１・
・・・・・薬液ポンプ、２２・・・・・・供給管、２３
・・・・・・蒸気コンデンサ入口蒸気混合管、２４・・
・・・・薬液噴射ノズル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空冷式蒸気コンデンサを用いて蒸気を冷却し復水さ
   せるに際し、前記空冷式蒸気コンデンサの蒸気入口配管
   内の蒸気中に、復水系防食剤及び脱酸剤を温水で希釈し
   た薬液を噴霧混合することを特徴とする空冷式蒸気コン
   デンサの腐食防止方法。