化学清洗方法以及化学清洗装置与流程

本发明涉及用于去除附着于水冷壁管内表面等的铁锈的化学清洗方法以及化学清洗装置。

背景技术：

图20所例示的火力发电系统1具备直流锅炉10。作为锅炉的供水系统，设置有冷凝器20、冷凝脱盐装置21、汽封蒸汽冷凝器22、低压供水加热器23、脱气器24、高压供水加热器25以及节煤器26。作为锅炉的蒸汽系统，设置有汽水分离器30、过热器31、涡轮32以及再热器33。作为涡轮32，也可以设置高压涡轮、中压涡轮以及低压涡轮。

在将氧处理应用于锅炉供水系统的火力发电系统1中，产生直流锅炉10的水冷壁管的金属温度上升的现象，从而因水冷壁管破损而产生的锅炉供水的泄漏成为问题。水冷壁管的金属温度上升的原因在于，从低压供水加热器排水系统27或供水系统的配管溶出铁而生成铁锈(Fe₂O₃)，铁锈附着并堆积于水冷壁管内表面而导致导热变差。

为了预防上述的水冷壁管的泄漏的不良情况，定期地实施水冷壁管的化学清洗，去除由堆积于管内表面的铁锈等铁系氧化物构成的皮。在以往的化学清洗中，在节煤器26～汽水分离器30之间设置循环路，通过使加热到60～80℃左右的酸性的清洗液(盐酸等)在循环路内流通，来实施水冷壁管内侧的清洗(例如参照专利文献1)。

专利文献2公开了去除在原子炉用蒸汽发生器内产生的污泥等的方法。专利文献3公开了用于从在火力发电成套设备或核发电成套设备等中使用的金属制过滤器清洗并去除氧化铁皮的方法。在专利文献3的方法中，通过仅使附着于过滤器的铁氧化物中的附着部分的铁溶解，来使铁氧化物皮从过滤器剥离而将其去除。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-105602号公报

专利文献2：日本特表2004-535546号公报

专利文献3：日本特开2013-71111号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在如专利文献1那样以往的化学清洗中，所设置的循环路内需要充满清洗液。另外，由于使用酸性的清洗液而在清洗中产生氢气，因此，化学清洗无法与利用火的机械、电施工并行地进行作业。这样，在实施化学清洗的期间，不仅浸渍于清洗液的设备无法进行维护作业，其他的设备也无法进行维护作业，从而存在无法高效地进行维护这样的问题。

在以往的化学清洗方法中，为了去除由铁系氧化物构成的皮，需要使清洗液以较快的流速流通。另外，为了获得足够的流量，需要与大径配管连接，但直流锅炉10的上游侧配管以及下游侧配管为小径配管，在对化学清洗装置进行连接时不合适。因此，具体而言，如专利文献1所示那样，只能在节煤器26的上游侧配管以及汽水分离器30内的配管连接循环路，存在装置上的制约。

铁锈是难溶性氧化物，对于以往的酸性的清洗液(例如盐酸系或柠檬酸系)而言，难以在清洗液中溶解，通过化学清洗而产生污泥。

另外，在配管、专利文献3的金属制过滤器的表面上形成有作为自然氧化皮的磁铁矿层。在专利文献3的方法中，没有使附着的铁氧化物皮全部溶解，而仅使磁铁矿层溶解来剥离皮。因此，若使用专利文献3所公开的方法，则会产生污泥。

火力发电系统1中的直流锅炉10的水冷壁管等的配管形状长且复杂，因此，当产生污泥时，存在污泥堆积于配管的中途的一部分而将配管内堵塞的情况。

因此，在以往的化学清洗中需要从清洗液去除污泥。作为去除污泥的方法，存在如下方法：在清洗液通过的部分的中途设置过滤器来捕获在清洗液中浮游的污泥的方法；在化学清洗后切断清洗对象设备的配管等的一部分并检查管内部，利用吸引清扫等物理方法去除污泥后再次将配管焊接起来的方法等。

另外，在使用了酸性的清洗液的以往的化学清洗中，需要如上述那样对清洗液进行加热，需要另外设置用于加热清洗液的升温设备。另外，在清洗后必须对浸渍于酸性的清洗液的设备内进行中和，需要大量的中和水。

如图20所示的火力发电系统那样，在汽水分离器30的下游侧存在具有不锈钢制的部件的过热器31的情况下，当不锈钢制部件与盐酸等酸性的清洗液接触时，有可能发生腐蚀。因此，在以往的化学清洗中，需要在与成为清洗对象的设备的下游侧邻接的非清洗系统内冲水并加压，以防止清洗液的侵入，从而设置有冲水、加压用的泵。

这样，在进行以往的化学清洗的情况下，除了需要大量的清洗液和冲水用以及中和用的水之外，还需要大型的设备及其设置施工，由于工期长，因此，带来维护成本高的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种去除铁锈的化学清洗方法以及用于实施该化学清洗方法的化学清洗装置。

用于解决课题的方案

本发明的第一方案是一种化学清洗方法，所述化学清洗方法具有如下工序：清洗液供给工序，在该清洗液供给工序中，向具有附着有铁锈的构件的清洗对象设备供给清洗液，所述清洗液包含除锈剂，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者所述螯合剂与所述还原剂的混合物；以及清洗工序，在该清洗工序中，将所述构件中的至少附着有所述铁锈的区域浸渍于所述清洗液，将所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值，从而从所述构件去除所述铁锈，所述螯合剂是氨基酸系螯合剂、羟酸系螯合剂以及有机磷系螯合剂中的任一种，所述还原剂是金属离子、亚硫酸盐、草酸、蚁酸、抗坏血酸、焦棓酸、肼、氢中的任一种，所述清洗液的pH在4～8的范围内。

本发明的第二方案是一种化学清洗装置，其用于对具有附着有铁锈皮的构件的清洗对象设备进行化学清洗，所述化学清洗装置具备：药液箱，其收容pH在4～8的范围内的清洗液，所述清洗液包含除锈剂，所述除锈剂是螯合剂、还原剂或者所述螯合剂与所述还原剂的混合物，所述螯合剂是氨基酸系螯合剂、羟酸系螯合剂以及有机磷系螯合剂中的任一种，所述还原剂是金属离子、亚硫酸盐、草酸、蚁酸、抗坏血酸、焦棓酸、肼、氢中的任一种；药液供给管线，其将所述清洗对象设备与所述药液箱连结，且向所述构件供给所述清洗液；泵，其设置于所述药液供给管线；药液排出管线，其将所述清洗对象设备与所述药液箱连结，且将所述清洗液从所述构件排出；使所述构件中的至少附着有所述铁锈的区域浸渍于所述清洗液的机构；以及将清洗中的所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值的机构，所述药液箱、所述药液供给管线以及所述泵是向所述构件供给所述清洗液的机构。

在上述方案的化学清洗方法以及化学清洗装置中，由于仅向清洗对象设备输送清洗液，因此，能够大幅削减化学清洗所需的清洗液量。

此外，由于使用包含除锈剂的清洗液，因此，即便在清洗对象设备的下游侧配置具有不锈钢制部件的设备的情况下，也无需实施用于防止构件的腐蚀的冲水等，无需用于冲水的设备，简化了装置结构。另外，由于在清洗时不产生氢，因此能够与使用火的机械施工或电施工并行地实施化学清洗，并且能够并行地实施各部分的检查、维护作业，因此，能够缩短维护工期。

这样，若使用本发明的化学清洗方法以及化学清洗装置，能够大幅削减设备费、药品费等的维护所需的成本，因此是有利的。

在上述化学清洗方法中，在所述值维持为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下的范围内的状态下实施所述清洗工序。

在上述化学清洗方法中，也可以通过向所述清洗对象设备供给还原气氛气体来调整所述值。

上述化学清洗装置具备还原气氛调整部，该还原气氛调整部将清洗中的所述清洗液的氧化还原电位调整为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下的范围内的值。

在上述化学清洗装置中，所述还原气氛调整部也可以向所述清洗对象设备供给还原气氛气体。

通过作为上述的氧化还原电位而维持还原状态，从而铁锈在清洗液中溶解而被去除。几乎不会因为清洗而产生污泥等固态物，另外，即便在产生少许固态物的情况下，也能够容易地将固态物与清洗液一起从清洗对象设备排出。另外，由于不需要去除污泥的设备，因此，能够削减设备费。

在上述化学清洗方法中，优选为，所述清洗工序中的所述清洗液的温度在所述构件的周边的环境温度以上且比所述环境温度高10℃的温度以下的范围内。

在上述化学清洗装置中，优选为，供给至所述构件的所述清洗液的温度在所述构件的周边的环境温度以上且比所述环境温度高10℃的温度以下的范围内。

优选为，上述化学清洗装置还具备循环回路，该循环回路隔着所述泵而将上游侧的所述药液供给管线与下游侧的所述药液供给管线连结起来，通过了所述泵的所述清洗液的一部分经由所述循环回路被输送至所述泵的上游侧。

根据本发明，与使用酸性的清洗液的情况相比，能够以低温去除铁锈，无需积极地使清洗液升温，维持为环境温度的温度是非常容易的。

若使清洗液升温至比环境温度高10℃的温度以下，则还能够进一步提高清洗力。例如能够利用泵运转时所产生的热而容易地使清洗液升温。本发明的结构不存在积极地冷却，因此，能够长时间地将清洗液的温度维持得比环境温度高。

根据本发明，与使用酸性清洗液的现有方法相比，能够以低温进行清洗，其结果是，能够削减设备费以及清洗成本。

在上述化学清洗方法中，在所述清洗液静置的状态下，将区域浸渍于所述清洗液中。

上述化学清洗装置在清洗中，停止向所述构件供给所述清洗液以及从所述构件排出所述清洗液，并使所述清洗液静置。

根据上述化学清洗方法以及化学清洗装置，无需设置清洗液的大型循环路等，能够以简单的工序实施清洗，因而是有利的。

在上述化学清洗方法中，在所述清洗液输送工序与所述清洗工序之间还包含水供给工序，在所述清洗液供给工序中将规定量的所述清洗液供给至所述清洗对象设备，在所述水供给工序中将规定量的水供给至所述清洗对象设备，从而将所述区域浸渍于所述清洗液中。

上述化学清洗装置还具备水供给部，该水供给部具备：收容水的水箱；将所述水箱与所述清洗对象设备连结的水供给管线；以及设置于所述水供给管线的冲水泵。

根据本化学清洗方法以及化学清洗装置，能够在清洗对象设备内使清洗液的层与水的层成为分离的状态。若使附着有铁锈的区域浸渍于清洗液，使其他的部分浸渍于水，则能够大幅削减用于化学清洗的清洗液的量。

在上述化学清洗方法中，也可以为，将所述清洗液收容于由水溶性高分子构成的胶囊内，将所述胶囊供给至所述清洗对象设备。

在上述化学清洗装置中，也可以为，将所述清洗液收容于由水溶性高分子构成的胶囊内，所述药液箱收容所述胶囊，将所述胶囊从所述清洗液箱供给至所述清洗对象设备。

根据本化学清洗方法以及化学清洗装置，例如能够容易地将尤其是铁锈产生较多的区域浸渍于清洗液，因此，能够大幅削减所使用的清洗液的量。

在上述化学清洗方法中，在所述清洗工序中反复进行将所述清洗液从所述构件排出的工序以及将排出后的所述清洗液输送至所述构件的工序，从而使所述清洗液的液面的高度在所述区域的附近移动。

在上述化学清洗装置中，在清洗中反复进行如下步骤：使所述构件内的清洗液通过所述药液排出管线朝向所述药液箱排出；以及使所述药液箱中的所述清洗液通过所述药液供给管线输送至所述构件。

根据本化学清洗方法以及化学清洗装置，在附着有铁锈的区域向清洗液赋予流速并且使清洗液得到搅拌，所以清洗力提高，因此是有利的。

在上述化学清洗方法中，在所述清洗工序中，所述清洗液通过所述构件而从所述构件的上游侧端部排出，排出来的所述清洗液直接向所述构件的下游侧端部循环。

在上述化学清洗装置中具有循环部，该循环部具备：将所述构件的上游侧端部与下游侧端部连结的循环管线；以及设置于所述循环管线的循环泵，在清洗中，通过所述循环管线，使从所述下游侧端部排出的所述清洗液向所述上游侧端部循环。

根据本化学清洗方法以及化学清洗装置，也在附着有铁锈的区域向清洗液赋予流速并且使清洗液得到搅拌，因此，清洗力提高。另外，在通过泵时，清洗液被加温，从而在比构件的周边的环境温度高的状态下实施清洗，因此，清洗力提高。

根据第一方案所涉及的化学清洗方法，还具有如下工序：计测工序，在该计测工序中，计测所述清洗液中的铁浓度；以及判断工序，在该判断工序中，基于所述铁浓度，来判断从所述构件去除所述铁锈的去除状况，在所述清洗工序中，将所述清洗液从所述清洗对象设备排出，在所述计测工序中，计测排出来的所述清洗液中的铁浓度，在所述判断工序中判断为所述铁浓度为规定浓度以上的情况下或者判断为浓度梯度的变化量为规定范围内的值的情况下，结束所述清洗工序。

在第二方案所涉及的化学清洗装置中，还具备判断部，在将所述清洗对象设备的所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值而对所述清洗对象设备进行清洗的期间，所述判断部基于从所述清洗对象设备排出的所述清洗液中的铁浓度，来判断从所述构件溶出所述铁锈的去除状况，在判断为所述铁浓度为规定浓度以上的情况下或者在判断为浓度梯度的变化量为规定范围内的值的情况下，结束所述清洗对象设备的清洗。

在构件中不均匀地附着有铁锈的情况下，在将构件浸渍于清洗液的期间，清洗液中的铁浓度产生分布。在清洗对象设备的构造方面，为了计测铁浓度而仅从构件中的附着有铁锈的区域附近选取清洗液是非常困难的。

对此，在上述方案的化学清洗方法以及化学清洗装置中，在清洗中，使用从清洗对象设备暂时排出的清洗液中的铁浓度来判断化学清洗的结束。通过这样，不仅容易计测铁浓度，而且通过将清洗液从清洗对象设备排出而使清洗液得到搅拌，从而铁浓度变得均匀，因此计测精度提高。根据本发明，能够可靠地通过化学清洗来去除铁锈，能够得到维护效率提高这样的效果。

在上述化学清洗方法中，也可以为，在所述清洗工序中，以规定的时间周期将所述清洗液从所述清洗对象设备排出，在所述判断工序中判断为所述铁浓度小于规定浓度的情况下或者判断为浓度梯度的变化量为大于规定范围内的值的情况下，使所述清洗液返回到所述清洗对象设备。

在上述化学清洗装置中，也可以为，所述判断部使用从所述清洗对象设备排出并贮存于所述药液箱的所述清洗液中的所述铁浓度来判断所述铁锈的去除状况。

根据上述方案，能够通过简单的工序以及装置结构来实施清洗对象设备的清洗、清洗液的搅拌。

在第一方案所涉及的化学清洗方法中，也可以为，在所述清洗工序中，所述清洗液通过所述构件而从所述构件的一端侧端部排出，排出来的所述清洗液直接向所述构件的另一端侧端部循环，在所述计测工序中，使用所述排出来的所述清洗液的一部分来计测所述铁浓度。

在第二方案所涉及的化学清洗装置中具有循环部，该循环部具备：将所述构件的一端侧端部与另一端侧端部直接连结的循环管线；以及设置于所述循环管线的循环泵，在清洗中，通过所述循环管线，使从所述一端侧端部排出的所述清洗液向所述另一端侧端部循环，在所述循环管线上设置有抽出部，所述判断部使用从所述抽出部选取的所述清洗液中的所述铁浓度来判断所述铁锈的去除状况。

在本化学清洗方法以及化学清洗装置中，在附着有铁锈的区域向清洗液赋予流速并且使清洗液得到搅拌，因此，清洗力提高。另外，循环的清洗液的一部分也能够用于化学清洗的结束判断。

在本发明的第一方案所涉及的化学清洗方法中，所述清洗工序中还具有：对附着有所述铁锈的面的颜色进行观测的观测工序；以及基于所述颜色来判断从所述构件去除所述铁锈的去除状况的判断工序，附着有所述铁锈的面是所述区域或者浸渍于所述清洗液的试验体中的附着有所述铁锈的部分，在所述判断工序中判断为未观测到来自所述铁锈的颜色的情况下，结束所述清洗工序。

在本发明的第二方案所涉及的化学清洗装置中还具备判断部，在将所述清洗对象设备的所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值而对所述清洗对象设备进行清洗的期间，所述判断部利用颜色的观测对所述铁锈在附着有所述铁锈的面上溶出的去除状况进行判断，在判断为未观测到来自所述铁锈的颜色的情况下，结束所述清洗对象设备的清洗，附着有所述铁锈的面是所述区域或者浸渍于所述清洗液的试验体中的附着有所述铁锈的部分。

在本方案的化学清洗方法以及化学清洗装置中，也能够大幅削减化学清洗所需的清洗液量，并且能够缩短维护工期，因此，能够实现维护成本的大幅削减。

此外，根据本方案，能够通过判断有无附着的铁锈的余量这样的简单的方法来判断化学清洗的结束，因此起到提高作业效率这样的效果。

在本发明的第一方案所涉及的化学清洗方法中，在所述清洗工序中还具有：在所述构件的与形成有所述区域的一侧相反的一侧的面上实施超声波计测或交流电特性计测的计测工序；以及基于在所述计测工序中得到的计测值的时间变化来判断从所述构件去除所述铁锈的去除状况的判断工序，在所述判断工序中判断为所述计测值为规定值以下的情况下或者判断为所述计测值的变化梯度的变化量为规定范围内的值的情况下，结束所述清洗工序。

在本发明的第二方案所涉及的化学清洗装置中还具备：计测部，其设置在所述构件的与形成有所述铁锈的面相反的一侧的面上，且相对于所述构件实施超声波计测或交流电特性计测；以及判断部，在将所述清洗对象设备的所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值而对所述清洗对象设备进行清洗的期间，该判断部基于所述计测部获取到的计测值的时间变化，判断从所述构件去除所述铁锈的去除状况，在判断为所述计测值为规定值以下的情况下或者在判断为所述计测值的变化梯度的变化量为规定范围内的值的情况下，结束所述清洗对象设备的清洗。

在上述化学清洗方法以及上述化学清洗装置中，优选为，所述计测值为通过所述超声波计测得到的附着于所述构件的所述铁锈的厚度。

或者，在上述化学清洗方法以及上述化学清洗装置中，优选为，所述计测值为通过所述交流电特性计测得到的电抗。

在本方案的化学清洗方法以及化学清洗装置中，也能够大幅削减化学清洗所需的清洗液量，并且能够缩短维护工期，因此，能够实现维护成本的大幅削减。

另外，在本方案中，着眼于通过从与铁锈附着面相反的一侧的面实施超声波计测或者交流电特性计测而获取到的计测值与铁锈的附着状况对应地发生变化。本方案具有如下优点：无需选取清洗液，而通过判断有无附着的铁锈的余量这样的简单的方法，能够迅速地判断化学清洗的结束。

在本发明的第一方案所涉及的化学清洗方法中，在所述清洗工序中进行如下工序：计测工序，在该计测工序中，反复进行在将所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值的状态下从所述构件排出所述清洗液的工序与将所述清洗液的至少一部分向所述构件输送的工序，在使所述清洗液的液面的高度在所述区域的附近移动的状态下从所述构件去除所述铁锈，并计测在所述排出的工序中从所述构件排出的所述清洗液的压力；以及判断工序，在该判断工序中，基于在所述计测工序中得到的所述压力的变化，来判断从所述构件去除所述铁锈的去除状况，在所述输送的工序中，将所述清洗液以规定的频率改变输送量的方式输送至所述构件，在所述判断工序中，在判断为所述清洗液的输送量的变化的波形与所述压力的变化的波形的相位差为规定值以下的情况下、或者在判断为所述相位差的变化梯度的变化量为规定范围内的值的情况下、或者在判断为所述压力的变化的波形的周期或振幅为规定值以下的情况下、或者在判断为所述周期的变化梯度的变化量或所述振幅的变化梯度的变化量为规定范围内的值的情况下，结束所述清洗工序。

在本发明的第二方案所涉及的化学清洗装置中还具有：设置于所述药液供给管线的阀；设置于所述药液排出管线的压力计测部；以及判断部，在将所述清洗对象设备的所述清洗液的氧化还原电位维持为使所述铁锈在所述清洗液中溶出的值而对所述清洗对象设备进行清洗的期间，反复进行以下步骤：使所述构件内的清洗液的至少一部分通过所述药液排出管线朝向所述药液箱排出、以及使所述药液箱中的所述清洗液通过所述药液供给管线输送至所述构件，所述泵或所述阀使向所述构件输送的所述清洗液的输送量以规定的频率变化，所述压力计测部在清洗所述清洗对象设备的期间，对在所述药液排出管线中流通的所述清洗液的压力进行计测，所述判断部基于所述压力的变化来判断从所述构件去除所述铁锈的去除状况，所述判断部在判断为所述清洗液的输送量的变化的波形与所述压力的变化的波形的相位差为规定值以下的情况下、或者在判断为所述相位差的变化梯度的变化量为规定范围内的值的情况下、或者在判断为所述压力的变化的波形的周期或振幅为规定值以下的情况下、或者在判断为所述周期的变化梯度的变化量或所述振幅的变化梯度的变化量为规定范围内的值的情况下，结束所述清洗对象设备的清洗。

根据上述方案所涉及的化学清洗方法以及化学清洗装置，在清洗工序中反复进行清洗液的排出与输送而使液面移动，由此在附着有铁锈的区域向清洗液赋予流速并且使清洗液得到搅拌，所以清洗力提高，因此是有利的。

根据铁锈的附着状态，清洗液与构件的摩擦系数发生变化。本发明人发现，在清洗液的输送时使输送量以规定的频率变化时，在构件内，清洗液的液面发生振动，该振动状况反映出排出时的清洗液的压力变化。如本方案那样，基于频率与压力变化的相位差或压力变化的波形，能够容易地判断铁锈的去除。

发明效果

根据本发明，与以往的化学清洗方法相比，能够削减清洗液的使用量，并且简化了化学清洗装置的装置结构，因此，能够大幅削减化学清洗所需的成本。

另外，在本发明中，不向其他设备输送清洗液，在清洗时不产生氢，因此，能够与化学清洗同时地进行其他作业。因此，本发明与现有技术相比起到缩短维护工期这样的有利的效果。

此外，在本发明中，在清洗工序中使用计测的参数来监控铁锈的去除状况从而判断清洗工序结束的时机，因此，能够可靠地从构件表面去除铁锈。

附图说明

图1是说明第一实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

图2是直流锅炉的一例的概要图。

图3是直流锅炉的一例的概要图。

图4是说明第一实施方式的化学清洗方法的概要图。

图5是清洗液浸渍前的水冷壁管剖面的SEM照片。

图6是化学清洗后的水冷壁管剖面的SEM照片。

图7是在基于颜色变化的清洗工序的结束判断中使用的试验片的概要图。

图8是说明基于颜色变化的清洗工序的结束判断方法的图。

图9是对用于实施基于颜色变化的清洗工序的结束判断方法的化学清洗装置进行说明的概要图。

图10是说明交流电特性的计测方法的图。

图11是图10所示的交流电特性计测的电路图。

图12是说明第二实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

图13是说明第三实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

图14是说明第四实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

图15是说明第五实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

图16是对用于实施基于压力变化的清洗工序的结束判断的化学清洗装置进行说明的概要图。

图17是说明基于压力变化的清洗工序的结束判断的图。

图18是说明第八实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

图19是说明第九实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

图20是火力发电系统的概要图。

具体实施方式

在本发明的化学清洗方法以及化学清洗系统中使用的清洗液是包含中性的除锈剂的水溶液。

中性的除锈剂是螯合剂、还原剂或者螯合剂与还原剂的混合剂。螯合剂例如是EDTA、BAPTA、DOTA、EDDS、INN、NTA、DTPA、HEDTA、TTHA、PDTA、DPTA-OH、HIDA、DHEG、GEDTA、CMGA、EDDS等氨基酸或这些盐等的氨基酸系螯合剂、柠檬酸、葡糖酸、羟基乙酸等羟酸或这些盐等的羟酸系螯合剂、ATMP、HEDP、NTMP、PBTC、EDTMP等有机磷酸或这些盐等的有机磷系螯合剂。还原剂例如是Fe²⁺、Sn²⁺等各种金属离子、亚硫酸钠等亚硫酸盐、草酸、蚁酸、抗坏血酸、焦棓酸等有机化合物、肼、氢等。包含中性的除锈剂的清洗液的pH为4～8，pH优选为5～7。

也可以在中性的除锈剂中添加防腐剂。为了获得所希望的清洗力以及清洗时间，对清洗液中的螯合剂、还原剂以及防腐剂的浓度适当地进行调整。

另外，清洗液也可以包含用于防止发泡的消泡剂，也可以不包含消泡剂。在本实施方式中，可以使用公知的消泡剂。

以下。以火力发电系统为例对本发明的化学清洗方法以及化学清洗装置的实施方式进行说明。但是，本发明并不局限于火力发电系统，也能够应用于附着有铁锈的其他设备。

[第一实施方式]

图1是说明第一实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。图1示出在维护时在火力发电系统1中设置有化学清洗装置100的情况。火力发电系统1的结构与图20相同。在火力发电系统1中，在直流锅炉10的水冷壁管等传热配管内部附着有作为粉状皮的铁锈而使传热配管的导热率降低。因此，为了恢复导热性能，直流锅炉10成为清洗对象设备。

第一实施方式的化学清洗装置100具有：药液箱101；将药液箱101与直流锅炉10连结的药液供给管线102；将药液箱101与直流锅炉10连结的药液排出管线103；以及控制部104。药液箱101收容上述的清洗液。控制部104例如是计算机。控制部104包括判断部。

图2是直流锅炉的一例。图2(a)是直流锅炉的概要图，图2(b)是图2(a)中被圆圈A包围的部分的放大图。图2(a)的直流锅炉10a由被壁面12a包围的燃烧室11a和多个水冷壁管构成。直流锅炉10a的水冷壁管13a的直线状的管沿着壁面12a在与燃烧室11a横截面垂直的方向上延伸。多个水冷壁管13a沿着壁面12a在水平方向上排列。在燃烧室11a的下部设置有下部管聚集部14a，多个水冷壁管13a的下端部与下部管聚集部14a连接。在燃烧室11a的上部设置有上部管聚集部，多个水冷壁管13a的上端部与上部管聚集部15a连接。

图3是直流锅炉的另一例。图3(a)是直流锅炉的概要图，图3(b)是图3(a)中被圆圈B包围的部分的放大图。图3的直流锅炉10b的水冷壁管的形状与图2的直流锅炉10a不同。在直流锅炉10b中，在燃烧室11b的下侧，多个水冷壁管13b呈螺旋状地沿着壁面12b配设。在燃烧室11b的垂直方向中途位置(分支部16)处，水冷壁管13b分支为多个管。分支后的水冷壁管13b呈直线状，且沿着壁面12b在与燃烧室11a横截面垂直的方向上朝上方延伸。

在燃烧室11b的下部设置有下部管聚集部14b，多个水冷壁管13b的下端部与下部管聚集部14b连接。在燃烧室11b的上部设置有上部管聚集部，多个水冷壁管13b的上端部与上部管聚集部15b连接。

在第一实施方式的化学清洗装置100中，在直流锅炉10(10a、10b)的下部管聚集部14a、14b上连接有药液供给管线102以及药液排出管线103。

在药液供给管线102上设置有泵105以及阀V1。在药液排出管线103上设置有阀V2。泵105、阀V1、V2与控制部104连接。

根据水冷壁管的配设方法的不同，铁锈所附着的部位不同。铁锈具有在水冷壁管内容易附着于锅炉供水的流速发生变化的部位的趋势。例如，在图2的直流锅炉10a中，铁锈在位于燃烧室11a下方的水冷壁管13a内表面附着得比其他部位多。在图3的直流锅炉10b中，铁锈在分支部16的水冷壁管13b内表面附着得比其他部位多。

第一实施方式的化学清洗装置100还具备还原气氛调整部。在第一实施方式的化学清洗装置100中，还原气氛调整部是还原气氛气体供给部110。图1中的还原气氛气体供给部110具备还原气氛气体贮存部111和供气管线112。化学清洗装置100具备排气管线113。在供气管线112以及排气管线113分别设置有阀V3、V4。供气管线112以及排气管线113与直流锅炉10(10a、10b)的上部管聚集部15a、15b连接。阀V3、V4与控制部104连接。

还原气氛气体贮存部111是收容还原气氛气体的气缸。还原气氛气体是用于将清洗液调整为还原状态的气体。具体而言，还原气氛气体为氮、氩、蒸汽、二氧化碳、燃烧废气等。还原气氛气体的纯度不必为高纯度气体，只要能够将后述的清洗工序中的清洗液的氧化还原电位维持为规定范围内即可。在使用氮作为还原气氛气体的情况下，作为还原气氛气体供给部110，能够利用在火力发电系统1中既设的氮注入设备，也可以临时设置氮注入设备或新设置氮注入设备。作为还原气氛气体的蒸汽、燃烧废气能够设为在相邻的另一火力发电系统的锅炉中产生的蒸汽、燃烧废气。

以下，对使用第一实施方式的化学清洗装置100将附着于直流锅炉内的铁锈清洗去除的化学清洗方法进行说明。

本实施方式的化学清洗方法例如在火力发电系统的定期检查时，在架设炉内支架的工序、对清洗对象设备(直流锅炉10)以外的设备进行施工的工序的期间中进行实施。

在实施本实施方式的化学清洗方法时，在连结直流锅炉10与节煤器26的配管上设置的阀被关闭。

<气体供给工序>

控制部104将阀V2、V3开放。还原气氛气体(氮气等)从还原气氛气体贮存部111经由供气管线112被输送至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b。水冷壁管13a、13b内的空气经由药液排出管线103向系统外部排出。通过该工序，直流锅炉10内的水冷壁管13a、13b内的空气经由药液排出管线103而排出。通过气体供给工序，水冷壁管13a、13b内被还原气氛气体填充。

在气体的置换经过了足够的时间之后，控制部104将阀V2、V3关闭。

<清洗液供给工序>

控制部104使泵105起动并且将阀V1开放。控制部104将阀V4开放。药液箱101内的清洗液经由药液供给管线102被输送至直流锅炉10。由此，水冷壁管13a、13b内表面浸渍在清洗液中，与供给来的清洗液相当的体积的氮等水冷壁管13a、13b内的吹扫气体经由排气管线113向系统外部排出。

在本实施方式中，由于连结直流锅炉10与节煤器26的配管的阀被关闭，因此，从药液供给管线102供给至下部管聚集部14a、14b的清洗液不会流入到节煤器26。

在本实施方式中，至少水冷壁管13a、13b内表面的附着有铁锈的区域浸渍在清洗液中。尤其是水冷壁管13a、13b内表面的与其他部位相比大量附着有铁锈的区域必定浸渍在清洗液中。例如，如图4所示，控制部104以使清洗液的液面18位于与其他部位相比铁锈附着得较多的区域17的上方的方式供给清洗液。若考虑化学清洗的成本，则清洗液以多个水冷壁管13a、13b的上端部(与上部管聚集部15a、15b连接的连接部)为上限进行填充。在本实施方式中，清洗液超过直流锅炉10而未到达下游侧的汽水分离器30。即，在本实施方式中，清洗液仅被供给至作为清洗对象设备的直流锅炉10。

通过预先确定附着有铁锈的区域、尤其是与其他部位相比铁锈附着得较多的区域17的部位，能够根据水冷壁管13a、13b的各尺寸来决定能浸渍铁锈附着区域的清洗液的需要量。控制部104存储清洗液的需要量，在清洗液供给工序中将与蒸汽需要量相应的规定量的清洗液输送至直流锅炉10。

<清洗工序>

在附着有铁锈的区域浸渍在清洗液中时，控制部104使泵105停止并且将阀V1、V4关闭。在清洗液静置的状态下，铁锈被浸泡于清洗液而实施清洗工序。

浸泡时间(清洗时间)也取决于铁锈的产生量，例如为24小时以上。在该清洗工序中，水冷壁管13a、13b内的压力几乎不会发生变化而保持恒定。

在本实施方式中，由于在清洗工序中清洗液被静置，因此，清洗工序中的清洗液温度成为与水冷壁管13a、13b的周边的环境温度相同的程度。例如，水冷壁管13a、13b的周边的环境温度为20～40℃左右。由于环境温度接近外部气体温度，且在清洗工序中不会发生较大的变化，因此，清洗液温度也维持为与环境温度几乎相同的程度。

由于通过气体供给工序向水冷壁管13a、13b内部的空间填充了还原气氛气体，因此，清洗工序中的清洗液维持为还原状态。具体而言，例如在药液排出管线103的中途，能够利用氧化还原电位计来计测清洗工序中的清洗液的氧化还原电位，该氧化还原电位维持为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下。根据pH-电位线图，通过将氧化还原电位设为-0.4V以下，从而铁氧化物的溶解反应效率提高，铁锈在清洗液中溶解。另一方面，氧化还原电位越低，越产生Fe⁰。当氧化还原电位小于-0.8V时，产生Fe⁰，从而污泥沉淀或者铁附着于水冷壁管13a、13b。

在氧化还原电位脱离规定范围的情况下，重新填充还原气氛气体，以便维持清洗液的氧化还原电位。具体而言，将阀V2、V3开放。由此，从还原气氛气体贮存部111向直流锅炉10供给还原气氛气体，清洗液经由药液排出管线103输送至药液箱101。然后，将阀V2、V3关闭，将阀V1、V4开放，并且起动泵105，由此，药液箱101中的清洗液输送至直流锅炉10。或者，在关闭了阀V1、V2的状态下将阀V3、V4开放，从而从还原气氛气体贮存部111向直流锅炉10供给还原气氛气体，重新填充还原气氛气体。

在氧化还原电位脱离规定值的情况下，也可以在清洗液中追加上述的还原剂。具体而言，与上述同样地，在使清洗液返回到药液箱101、并在药液箱101内添加还原剂之后，将清洗液输送至直流锅炉10。

氧化还原电位的维持可以基于来自对氧化还原电位进行监控的控制部104的指示而实现自动化，也可以由作业员通过手动来实施氧化还原电位的检测和维持。

图5、6是在从实际设备选取的水冷壁管上验证了本实施方式的化学清洗方法的效果的结果。从实际设备选取附着有铁锈的水冷壁管，在维持为25℃的状态下将其浸渍(浸泡)于上述的清洗液(pH5～7)中。清洗液的成分在螯合剂为3～5重量％、还原剂为1.5～2.5重量％之间选定适当的条件。

清洗液浸渍前的水冷壁管内表面为红色，在SEM照片(图5)中，确认出自然氧化皮(磁铁矿(Fe₃O₄))和铁锈。另一方面，化学清洗后的水冷壁管内表面为黑色，在SEM照片(图6)中，仅确认出自然氧化皮。

利用铁锈验证了清洗液的清洗效果。将添加了铁锈粉末的清洗液(pH5～7)放入容器，对清洗液的上方进行氮吹扫之后进行液密封。试验期间中的氧化还原电位处于在银-氯化银电极基准下为-0.8V～-0.4V的范围内。清洗液的成分在螯合剂为3～5重量％、还原剂为1.5～2.5重量％之间选定适当的条件。将清洗液在保持为25℃的状态下静置8小时，其结果是，清洗液从不透明的红褐色变化为几乎透明。这表示，通过浸泡，铁锈在清洗液中溶解。

在本实施方式中，基于(1)清洗液中的铁浓度、(2)铁锈附着部分的颜色变化、(3)从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果中的任一个来判断清洗工序的结束。

(1)基于清洗液中的铁浓度的判断

在清洗工序中，以规定的时间周期将阀V2、V3开放。还原气氛气体从还原气氛气体贮存部111经由供气管线112输送至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b，水冷壁管13a、13b内的清洗液从下部管聚集部14a、14b经由药液排出管线103输送至药液箱101。当所有清洗液收容于药液箱101时，将阀V2、V3关闭。

<计测工序>

选取回收到药液箱101中的清洗液的一部分。使用选取的清洗液，并通过由JIS B8224规定的定量分析来计测清洗液中的铁浓度。在规定的时间周期内获取到的铁浓度被输入至控制部104的判断部。

<判断工序>

清洗液中的铁浓度的数值随时间增加，当铁锈被从水冷壁管13a、13b完全去除时，浓度饱和至大致恒定值。判断部根据铁浓度的时间变化，判断铁锈溶出而被去除的状况。

通过基础试验或模拟，能够预料表示附着的铁锈充分溶出的铁浓度。通过基础试或者模拟得到的铁浓度也可以作为表示铁锈被去除的规定浓度(判断基准浓度)而存储于判断部。在该情况下，判断部在判断为由计测工序计测到的铁浓度在判断基准浓度以上的情况下，认为铁锈溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

或者，也可以根据铁浓度的变化量来判断铁锈的去除。在铁锈充分溶出的情况下，由计测工序计测到的铁浓度的计测值与上次计测值之差的每单位时间的变化(浓度梯度)逐渐变小。据此，浓度梯度的变化量作为判断基准而被存储于判断部，判断部在判断为浓度梯度的变化量成为规定范围以内的值的情况下，认为铁锈溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

例如，在计测工序中计测时间T_t处的铁浓度C_t并向判断部输入。判断部也存储有上次(时间T_t-1)的铁浓度C_t-1和上上次(时间T_t-2)的铁浓度C_t-2。

判断部获取时间T_t与时间T_t-1之间的铁浓度的每单位时间的浓度梯度ΔC_t(＝(C_t-C_t-1)/(T_t-T_t-1))。判断部存储有上次获取到的铁浓度的每单位时间的浓度梯度ΔC_t-1(＝(C_t-1-C_t-2)/(T_t-1-T_t-2))。

判断部获取此次获取到的浓度梯度ΔC_t与上次获取到的浓度梯度ΔC_t-1的变化量Δd_t。判断部在获取到的Δd_t在预先存储的判断基准的范围内的情况下，判断为达到判断基准。例如，判断基准为±20％。在清洗对象设备10内的铁锈的析出比较均匀的情况下，将判断基准设为±10％，由此能够提高判断精度。

在判断为最新输入到计测部的铁浓度小于判断基准的情况下，或者在判断为浓度梯度的变化量大于规定范围的情况下，判断部使控制部104继续实施清洗工序。控制部104通过与清洗液供给工序同样的工序，将药液箱101内的清洗液再次输送到直流锅炉10。

在本实施方式中，在上述计测工序中，与铁浓度的计测同时地计测清洗液的氧化还原电位，在清洗液的氧化还原电位脱离上述的规定范围的情况下，也可以通过向药液箱101中的清洗液投入还原剂来进行清洗液的成分调整。

(2)基于颜色变化的判断

在本判断方法中，通过观测(A)附着有铁锈的试验片、(B)水冷壁管中的任一个的颜色变化来进行判断。

(2-A)使用试验片的判断

准备附着有铁锈的试验片。

如图7所示，试验片是沿着轴向切断为两部分的水冷壁管，在内壁面上附着有铁锈。该试验片(切断试验片120)附着有与被清洗的直流锅炉10(清洗对象设备)相同程度的铁锈。例如，将在以前的维护时从同一位置选取的水冷壁管、从在类似条件下运用的其他成套设备选取的水冷壁管切断来制作试验片。

试验片也可以是与水冷壁管为相同材质的板材(板状试验片)，且在一个表面上附着有与水冷壁管相同程度的铁锈。

另外，试验片也可以是如上述那样选取的水冷壁管(是筒状的试验片，且未像上述切断试验片那样沿着轴向切断)。

在本判断中，在清洗工序时，试验片的附着有铁锈的面浸渍于清洗液。

作为浸渍方法，在清洗开始的同时，将多个切断试验片或板状试验片浸渍在贮存于药液箱101的清洗液中。

在该情况下，优选构成为能够向药液箱101内部输送还原气氛气体，在浸渍试验片的期间，药液箱101内部的清洗液被调整为与水冷壁管13a、13b相同的氧化还原电位。

作为另一浸渍方法，如图8那样，向通过在切断试验片120的切断面配置透明板(例如丙烯酸制)121、且在切断试验片120的一端面配置板材(图8中未图示)而形成的空间122中注入包含与输送至直流锅炉10的清洗液相同浓度的除锈剂的清洗液，由此将附着有铁锈的面浸渍于清洗液中。清洗液的注入优选与清洗工序的开始大致同时地进行。

在该情况下，优选为，利用还原气氛气体，将注入到切断试验片120内的清洗液的氧化还原电位调整为与水冷壁管13a、13b相同的氧化还原电位。

作为另一浸渍方法，如图9那样，在药液供给管线102的阀V1上游侧设置旁通部130，在旁通部130的旁通管131的中途位置处连接筒状试验片132。在清洗液供给工序中起动泵105并且将阀V1开放时，通过药液供给管线102的清洗液的一部分向旁通部130流入，从而使筒状试验片132的内壁面浸渍于清洗液中。

在该情况下，优选为，在气体供给工序中，还原气氛气体以也到达旁通部130的方式被供给，将筒状试验片132被浸渍的期间的筒状试验片132内的清洗液调整为与水冷壁管13a、13b相同的氧化还原电位。

<观测工序>

在清洗工序中，以规定的时间间隔从药液箱101内的清洗液中取出浸渍于清洗液中的试验片的一个。观测所取出的试验片的附着有铁锈的面的颜色。通过操作员的目视或使用CCD相机来进行观测。在目视观察的情况下，操作员向判断部输入颜色变化的判断结果。在基于CCD相机的观测的情况下，将计测数据发送至判断部。

如图8那样，在附着有铁锈的面浸渍于清洗液的情况下，以规定的时间周期从透明板121侧实施基于目视或CCD相机的观测。

在如图9那样设置有旁通部130的情况下，以规定的时间周期使用CCD相机观测筒状试验片132的内壁面。具体而言，在筒状试验片132上穿设观察孔，向观察孔插入能够使来自观测部位的反射光射入CCD相机这样的视口，从而观测浸渍于清洗液的内壁面。计测数据被发送至判断部。

<判断工序>

铁锈为大体红色，但在进行铁锈的去除时，作为基底的自然氧化层(磁铁矿：大体黑色)或者基底金属层(大体银色)露出，因此色调发生变化。

判断部在未观测到来自铁锈的颜色的情况下，判断为铁锈已被去除。判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。判断部在观测到来自铁锈的颜色的情况下，使控制部104继续实施清洗工序。

判断部将计测数据信号的RGB成分分离，仅抽出R成分或抽出R成分和B成分。判断部根据R成分的时间变化或者R成分与B成分之比(R成分/B成分)的时间变化来判断铁锈的溶出及去除的状况。

具体而言，判断部存储R成分值相对于初始值之比(R成分计测值/R成分初始值)、或者R成分/B成分的值相对于初始值之比((R成分/B成分计测值)/(R成分/B成分初始值))的判断基准。具体而言，该判断基准是1/5～1/10的范围内的值。根据铁锈的析出状态，R成分或R成分/B成分的计测值不同，因此，优选在基础试验中确定判断基准。

判断部在R成分值相对于初始值之比、或者R成分/B成分的值相对于初始值之比在判断基准以下的情况下，判断为未观察到来自铁锈的颜色。判断部在未观察到来自铁锈的颜色的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

在R成分值相对于初始值之比、或者R成分/B成分的值相对于初始值之比大于判断基准的情况下，残留有铁锈，因此判断部使控制部104继续实施清洗工序。

(2-B)使用水冷壁管的判断

在清洗工序中，以规定的时间周期将阀V2、V3开放。还原气氛气体从还原气氛气体贮存部111经由供气管线112输送至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b，水冷壁管13a、13b内的清洗液从下部管聚集部14a、14b经由药液排出管线103输送至药液箱101。当所有清洗液收容于药液箱101时，将阀V2、V3关闭。

<观测工序>

在水冷壁管13a、13b的附着有铁锈的区域17的附近穿设观察孔。观察孔形成在水冷壁管13a、13b的与燃料室11a、11b相反的一侧的面上。向观察孔插入CCD相机用的视口来观测内壁面。

<判断工序>

通过与(2-A)中的说明同样的工序，判断部根据来自铁锈的颜色判断铁锈的去除状况，使控制部104继续实施清洗工序或者结束清洗工序。

需要说明的是，对于为了使用CCD相机进行判断而在水冷壁管13a、13b的面上形成的观察孔，在化学清洗结束之后，通过焊接等进行填埋而使其复原。

(3)基于从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果的判断

在本方法中，通过基于超声波的壁厚计测或者交流电特性计测来分析水冷壁管内部的状态。

(3-A)超声波计测

在实施化学清洗前，在附着有铁锈的区域的水冷壁管外侧安装超声波探头。附着有铁锈的区域通过在上次的维护时选取水冷壁管并观察内壁面来确定。或者，通过在实施化学清洗前，使探头在水冷壁管外侧沿水流通方向进行扫描并计测附着有铁锈的水冷壁管的壁厚来确定。

<计测工序>

在清洗工序中，以规定的时间间隔实施水冷壁管的超声波计测。在计测工序中获取到的计测值(水冷壁管的厚度)被发送至判断部。

<判断工序>

当铁锈进行溶出并去除时，计测值减少，当铁锈完全被去除时，基于超声波的计测值作为未附着铁锈的水冷壁管的壁厚而成为恒定。判断部根据基于超声波的计测值的时间变化来判断铁锈的去除状况。

通过基础试验或模拟，能够预料表示附着的铁锈充分溶出的水冷壁管的壁厚。通过基础试验或模拟得到的壁厚作为表示铁锈已被去除的判断基准存储于判断部。在该情况下，判断部在判断为由计测工序计测到的壁厚成为判断基准以下的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

或者，也可以根据壁厚的计测值的变化量来判断铁锈的去除。在铁锈充分溶出的情况下，在计测工序中得到的壁厚值与在上次的计测工序中得到的壁厚值之差逐渐变小。据此，将每单位时间的壁厚的变化的倾斜度即壁厚变化梯度的变化量作为判断基准而被存储于判断部，判断部在判断为壁厚变化梯度的变化量成为规定范围以内的值的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

具体的判断利用与在(1)基于清洗液中的铁浓度的判断中说明的方法相同的思想来进行。在超声波计测的情况下，判断基准也为±20％。另外，在清洗对象设备10内的铁锈的析出比较均匀的情况下，将判断基准设为±10％，由此能够提高判断精度。

在判断为由计测工序计测到的壁厚值未达到判断基准的情况下、或者在判断为壁厚变化梯度的变化量大于规定范围的情况下，判断部使控制部104继续实施清洗工序。

(3-B)交流电特性计测

如图10所示，在实施化学清洗前，在附着有铁锈的区域的水冷壁管外侧设置电特性评价装置140。两根端子141在水冷壁管13(13a、13b)的轴向上分离设置，在端子141间设置有LCR测试仪142。端子141前端间的距离设定为1m～5m左右，以便容易与水冷壁管13(13a、13b)的直流电阻量进行区别。也可以代替LCR测试仪142而设置网络分析仪。

<计测工序>

在清洗工序中，以规定的时间间隔实施水冷壁管的交流电特性计测。

图11是如图10所示那样设置有电特性评价装置140的情况下的电路图。水冷壁管13以及水冷壁管内部的清洗液分别表示为电阻R1以及R3。附着有铁锈的区域17由电阻R2a、R2b以及电容容量C1、C2表示。

铁锈(氧化物)为电阻成分。当进行铁锈的去除时，铁锈的电容容量(C1以及C2)减少，因此，上述电路的电抗减少。LCR测试仪141以规定的时间间隔计测水冷壁管13的电抗。在计测工序中获取到的电抗的值被发送至判断部。

<判断工序>

当进行铁锈的去除时，电抗的计测值减少，当铁锈完全被去除时，计测到的电抗成为恒定。判断部根据电抗的时间变化来判断铁锈溶出的去除状况。

通过基础试验或模拟，能够预料表示附着的铁锈已充分溶出的水冷壁管的电抗。通过基础试验或模拟得到的电抗作为表示铁锈已被去除的判断基准而存储于判断部。在该情况下，判断部在判断为由计测工序计测到的电抗成为判断基准以下的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

或者，也可以根据电抗的计测值的变化量来判断铁锈的去除。在铁锈充分溶出的情况下，在计测工序中得到的电抗与在上次的计测工序中得到的电抗之差逐渐减小。每单位时间的电抗变化梯度的变化量作为判断基准而存储于判断部，判断部在判断为电抗变化梯度的变化量成为规定范围内的值的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

具体的判断利用与在(1)基于清洗液中的铁浓度的判断中说明的方法相同的思想来进行。在计测交流电特性的情况下，判断基准也为±20％。另外，在清洗对象设备10内的铁锈的析出比较均匀的情况下，将判断基准设为±10％，由此能够提高判断精度。

在判断为由计测工序计测到的电抗未达到判断基准的情况下，或者在判断为电抗变化梯度的变化量大于规定范围的情况下，判断部使控制部104继续实施清洗工序。

<排出工序>

控制部104将阀V2开放。水冷壁管13a、13b内的清洗液从下部管聚集部14a、14b经由药液排出管线103输送至药液箱101而被回收。由此，本实施方式的化学清洗方法结束。

若回收到的清洗液残留有除锈剂，则也可以重新调整清洗成分(除锈剂的浓度)后再用于下一次的化学清洗。

根据上述方法，由于使用包含中性除锈剂的清洗液，因此，即使在浸泡的状态下实施了清洗工序，浸渍于清洗液的水冷壁管13a、13b的内表面也不会腐蚀，能够使铁锈溶解在清洗液中。

如使用图5、6说明的那样，在本实施方式中，并不是使作为自然氧化皮的磁铁矿层溶出而剥离去除铁锈的方法，因此，抑制了污泥的产生。尤其是在火力发电系统1中，直流锅炉10的水冷壁管的配管形状长且复杂，因此，当产生污泥时，有时污泥堆积在配管的中途而将配管内堵塞。如本实施方式那样，若使铁锈溶解于清洗液而将其从水冷壁管13a、13b去除，则在化学清洗后，能够与清洗液的排出一起将溶出的铁锈排出。因此，例如在采用了本实施方式的火力发电系统1中，不需要过滤器等去除污泥的设备，也不需要用于去除污泥的其他清洗等的工序。

[第二实施方式]

图12是说明第二实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

与第一实施方式相同，在第二实施方式的化学清洗装置200中，在直流锅炉10的下部管聚集部14a、14b连接有药液供给管线202以及药液排出管线203。药液供给管线202以及药液排出管线203与药液箱201连接。在直流锅炉的上部管聚集部15a、15b连接有排气管线213。

化学清洗装置200在药液供给管线202的泵205的下游侧具备还原气氛气体供给部210来作为还原气氛调整部。还原气氛气体供给部210与控制部204连接。

第二实施方式的还原气氛气体供给部210是微泡产生装置。微泡产生装置是向液体中注入气泡的装置。在本实施方式中，作为气泡向液体(清洗液)注入的气体为在第一实施方式中列举的还原气氛气体。

在图12中，虽未图示，但也可以与图1同样地设置与直流锅炉10连接的还原气氛气体贮存部以及供气管线。

以下，说明使用第二实施方式的化学清洗装置200的化学清洗方法。在本实施方式中，在实施化学清洗方法时，也将在连结直流锅炉10与节煤器26的配管上设置的阀关闭。

<清洗液供给工序、气体供给工序>

控制部204将阀V2关闭。控制部204起动泵205以及还原气氛气体供给部210并且将阀V1开放。药液箱201内的清洗液经由药液供给管线202被输送至还原气氛气体供给部210。还原气氛气体供给部210向清洗液中注入还原气氛气体的气泡。包含气泡的清洗液经由药液供给管线202而供给至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b。

清洗液中的气泡在水冷壁管13a、13b内从清洗液释放出并贮存于供给至水冷壁管13a、13b内的清洗液的上部空间。控制部204将阀V4开放，使水冷壁管13a、13b内的空气经由排气管线213释放到系统外部。这样，水冷壁管13a、13b内被从吹扫气体气氛置换为还原气氛气体。

这样，在第二实施方式中，不需要如第一实施方式那样的独立的气体供给工序，水冷壁管13a、13b内的气体的置换与清洗液供给工序一起进行。

<清洗工序>

当至少附着有铁锈的区域(尤其是铁锈附着得比其他部位多的区域17)浸渍于清洗液时，控制部204使泵205以及还原气氛气体供给部210停止并将阀V1、V4关闭。在清洗液静置的状态下，实施铁锈的浸泡清洗处理。在本实施方式中，水冷壁管13a、13b内的清洗液也与水冷壁管13a、13b的周边的环境温度为相同程度，氧化还原电位维持为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下。

在本实施方式中，与第一实施方式同样，基于(1)清洗液中的铁浓度、(2)铁锈附着部分的颜色变化、(3)从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果中的任一个来判断清洗工序的结束。当在判断工序中判断部判断为铁锈已溶出而被去除时，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

<排出工序>

通过与第一实施方式同样的工序，将水冷壁管13a、13b内的清洗液回收到药液箱201。由此，本实施方式的化学清洗方法结束。

在第一以及第二实施方式的化学清洗方法中使用了不含有消泡剂的清洗液的情况下，通过将清洗液输送至水冷壁管13a、13b而使清洗液发泡，在产生了铁锈的区域附着有泡状的清洗液。通过铁锈与泡状的清洗液所接触的时间增长，从而清洗力提高。另外，通过使清洗液成为泡状，从而清洗液的使用量减少。

[第三实施方式]

图13是说明第三实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

与第一实施方式同样，在第三实施方式的化学清洗装置300中，直流锅炉10的下部管聚集部14a、14b连接有药液供给管线302以及药液排出管线303。药液供给管线302以及药液排出管线303与药液箱301连接。

作为还原气氛调整部，化学清洗装置300具备还原气氛调整剂供给部310。还原气氛调整剂供给部310具备还原气氛调整剂贮存部311以及还原气氛调整剂供给管线312。还原气氛调整剂贮存部311收容还原气氛调整剂。还原气氛调整剂例如为肼、L-抗坏血酸、硫黄系还原剂等。

还原气氛调整剂供给部310在泵305的下游侧与药液供给管线302连接。在还原气氛调整剂供给管线312上设置有阀V5。阀V5与控制部304连接。

在图13中，虽未图示，但也可以与图1同样地设置与直流锅炉10连接的还原气氛气体贮存部、供气管线以及排气管线。

以下，对使用第三实施方式的化学清洗装置300将附着于直流锅炉内的铁锈清洗去除的化学清洗方法进行说明。在实施本实施方式的化学清洗方法时，将在连结直流锅炉10与节煤器26的配管上设置的阀关闭。

<清洗液供给工序>

控制部304将阀V2关闭。控制部304起动泵305并且将阀V1、V5开放。在药液箱301内的清洗液通过药液供给管线302的期间，从还原气氛调整剂供给部310向清洗液中投入还原气氛调整剂。投入有还原气氛调整剂的清洗液被输送至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b。

<清洗工序>

当至少附着有铁锈的区域浸渍于清洗液时，控制部304使泵305停止并且将阀V1、V5关闭。在清洗液静置的状态下，实施铁锈的浸泡清洗处理。

在本实施方式中，水冷壁管13a、13b内的清洗液也与水冷壁管13a、13b的周边的环境温度为相同程度。通过从还原气氛调整剂供给部310向清洗液投入还原气氛调整剂，从而将清洗液的氧化还原电位维持为在银-氯化银电极基准下为-0.8V以上且-0.4V以下。控制部304为了得到获得蒸汽氧化还原电位的还原气氛调整剂投入量而调整阀V5的开度。

在本实施方式中，与第一实施方式同样，基于(1)清洗液中的铁浓度、(2)铁锈附着部分的颜色变化、(3)从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果中的任一个来判断清洗工序的结束。当在判断工序中判断部判断为铁锈已溶出而被去除时，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

<排出工序>

通过与第一实施方式同样的工序，将水冷壁管13a、13b内的清洗液经由药液排出管线303回收到药液箱301中。由此，本实施方式的化学清洗方法结束。

在大量附着有铁锈的情况下，因铁锈的溶解而引起的氧化还原电位的变动增大。如本实施方式那样，通过向清洗液追加投入还原气氛调整剂，能够容易地将氧化还原电位调整到-0.8～-0.4V的范围内。

[第四实施方式]

图14是说明第四实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

与第一实施方式的化学清洗装置同样，第四实施方式所涉及的化学清洗装置400具备药液箱401、药液供给管线402、药液排出管线403、控制部404、泵405、作为还原气氛气体供给部410的还原气氛气体贮存部411以及供气管线412、排气管线413。

在化学清洗装置400中，跨越药液供给管线402的泵405而设置有循环回路406。

需要说明的是，针对第二实施方式以及第三实施方式的化学清洗装置也能够设置循环回路。

在清洗液供给工序中，清洗液通过泵405而温度上升。通过了泵405的清洗液的一部分流入循环回路406，并输送至泵405上游侧的药液共享管线。通过这样，在直流锅炉10的水冷壁管13a、13b中输送有升温后的清洗液，与第一实施方式至第三实施方式相比以高温(具体而言，高于水冷壁管13a、13b的周边的环境温度，且环境温度为+10℃以下)实施清洗工序。

越是提高清洗工序的温度，越促进清洗液与铁锈的反应以及铁锈向清洗液中的溶解。根据本实施方式，不用设置升温设备，能够以简单的结构实现清洗液的升温。另外，由于环境温度与清洗液温度的温度差小，因此，在本实施方式的结构中，能够长时间地将清洗液的温度维持为比环境温度高的温度。其结果是，能够进一步提高清洗力。

在本实施方式中，也利用与第一实施方式同样的方法来判断清洗工序的结束。

[第五实施方式]

图15是说明第五实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

与第一实施方式的化学清洗装置同样，第五实施方式所涉及的化学清洗装置500具备药液箱501、药液供给管线502、药液排出管线503、控制部504、泵505、作为还原气氛气体供给部510的还原气氛气体贮存部511以及供气管线512、排气管线513。

化学清洗装置500构成为还具备水供给部520。水供给部520具备水箱521以及水供给管线522。水箱521在内部收入水。在水供给管线522上设置有冲水泵523以及阀V6。水供给管线522与下部管聚集部14a、14b连接。

以下，对使用第五实施方式的化学清洗装置500将附着于直流锅炉内的铁锈清洗去除的化学清洗方法进行说明。在实施本实施方式的化学清洗方法时，将在连结直流锅炉10与节煤器26的配管上设置的阀关闭。

<气体供给工序>

通过与第一实施方式同样的工序，从还原气氛气体贮存部511经由供气管线512向水冷壁管13a、13b内供给还原气氛气体，水冷壁管13a、13b内被还原气氛气体填充。

<清洗液供给工序>

控制部504使泵505起动并且将阀V1、V4开放。药液箱501内的清洗液经由药液供给管线502输送至直流锅炉10。

在输送了规定量的清洗液之后，控制部504使泵505停止并将阀V1关闭。接着，控制部504使冲水泵523起动并将阀V6开放。由此，水箱521内的水经由水供给管线522输送至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b。

通过调整清洗液以及水的流速，从而清洗液的层处于铅垂方向上侧，水的层成为铅垂方向下侧，在清洗液的层与水的层的至少一部分分离的状态下，水冷壁管13a、13b内的水位上升。在本实施方式中，控制部504将规定量的清洗液以及水分别从药液箱501以及水箱521输送至水冷壁管13a、13b，以使得水冷壁管13a、13b内的铁锈附着得比其他部位多的区域17浸渍于清洗液的层。

<清洗工序>

当铁锈附着得比其他部位多的区域17浸渍于清洗液时，控制部504使冲水泵523停止并将阀V4、V6关闭。在清洗液静置的状态下，实施铁锈的浸泡清洗。在本实施方式中，清洗工序中的清洗液温度也与水冷壁管13a、13b的周边的环境温度为相同程度，清洗工序中的清洗液的氧化还原电位被维持为-0.8V以上且-0.4V以下(银-氯化银电极基准)。

在本实施方式中，需要在清洗工序中确保已将清洗液的层与水的层分离的状态。因此，基于在第一实施方式中说明的(2)铁锈附着部分的颜色变化、(3)从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果中的任一个来判断清洗工序的结束。当在判断工序中判断部判断为铁锈已溶出而被去除时，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

<排出工序>

通过与第一实施方式同样的工序，将水冷壁管13a、13b内的清洗液输送至药液箱501。由此，本实施方式的化学清洗方法结束。

回收到药液箱501的清洗液的除锈剂浓度降低。因此，追加新的清洗液后重新利用清洗液，或者将清洗液从药液箱501排出而废弃。

根据本实施方式的方法，由于铁锈附着得比其他部位多的区域17浸渍于清洗液而被集中去除，因此，能够大幅削减所使用的清洗液的量，因此，能够削减清洗成本。

[第六实施方式]

第六实施方式的化学清洗装置除了清洗液收容于微胶囊以外，是与第一实施方式相同的结构。

微胶囊通过将上述的清洗液包装于水溶性的胶囊而得到。微胶囊的胶囊材质例如是糊精、变性淀粉、明胶、阿拉伯树胶、海藻酸钠、卡拉胶等水溶性的高分子。微胶囊的大小例如为直径0.5mm～2mm左右。微胶囊例如通过喷雾干燥法、喷雾降温法等来制作。

在第六实施方式的化学清洗装置中，在药液供给管线102的泵105的上游侧设置微胶囊供给部。微胶囊供给部具有收容微胶囊的箱。微胶囊在分散于输送用液体(例如水)的状态下收容于箱。

在第六实施方式中，与第一实施方式同样地实施气体供给工序、清洗液供给工序、清洗工序以及排出工序。在第六实施方式的清洗液供给工序中，通过在将微胶囊供给部与药液供给管线102连结的流路中设置的泵的起动，将包含微胶囊的输送用液体供给至在药液供给管线102中流通的清洗液中，从而包含微胶囊的清洗液被供给至水冷壁管13a、13b。在水冷壁管13a、13b内，微胶囊朝向上方移动而堆积在液面附近。微胶囊的胶囊通过溶解于输送用液体而释放出清洗液，在液面附近形成泡状的清洗液的层。适当调整微胶囊的分散浓度(清洗液量)以及液面高度(控制部104供给的输送用液体的量)，以使得尤其是铁锈附着得比其他部位多的区域17浸渍于清洗液的层。

根据本实施方式的方法，能够使铁锈产生得比其他部位多的区域容易浸渍于清洗液，因此，能够进一步大幅削减所使用的清洗液的量，能够进一步削减清洗成本。

需要说明的是，第六实施方式也能够应用于第二实施方式～第五实施方式的化学清洗方法以及化学清洗装置。

[第七实施方式]

使用图1的化学清洗装置100来说明第七实施方式所涉及的化学清洗方法。在第七实施方式的化学清洗方法中，除了清洗工序以外，与第一实施方式同样地实施气体供给工序、清洗液供给工序以及排出工序。

在第七实施方式的化学清洗方法的清洗工序中，当附着有铁锈的区域浸渍于清洗液时，控制部104使泵105停止并将阀V1、V4关闭。

控制部104将阀V2开放。通过阀V2的开放，清洗液经由药液排出管线103而被输送为返回至药液箱101，因此，水冷壁管13a、13b内的清洗液的液面降低。接着，控制部104关闭阀V2并将阀V1开放，使泵105起动。由此，药液箱101中的清洗液经由药液供给管线102输送至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b，水冷壁管13a、13b内的清洗液的液面上升。控制部104以规定的周期实施该清洗液的排出和输送。

在此的清洗液的排出量可以是清洗液的一部分，也可以是全部。若改变清洗液的排出量，则能够改变液面的变化量。优选考虑铁锈附着得比其他部位多的区域的大小、清洗效率等而适当地设定清洗液的排出量、即液面的变化量。控制部104与液面变化量对应地排出及输送规定量的清洗液。

另外，也可以周期性地交替实施反复进行清洗液的排出和输送的期间与静置期间。

当反复进行清洗液的排出和输送时，在水冷壁管13a、13b内的液面附近发生清洗液的搅拌，并且向清洗液赋予流速。其结果是，清洗力提高，铁锈的清洗效率上升。

在本实施方式中，与第一实施方式同样，基于(1)清洗液中的铁浓度、(2)铁锈附着部分的颜色变化、(3)从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果中的任一个来判断清洗工序的结束。在判断工序中判断部判断为铁锈已被去除时，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

此外，在本实施方式中，也可以基于(4)压力变化来判断清洗工序的结束。

(4)基于压力变化的判断

在基于压力变化信号的判断中，如图16所示，在药液排出管线103的中途位置设置压力计150。

在进行上述的清洗工序中的输送工序时，使泵105的转数或阀V1的开度以规定的频率增减。通过这样，清洗液的输送量以规定的频率增减，因此，清洗液的液面在水冷壁管13a、13b内发生振动。

<计测工序>

在上述的清洗工序中的排出工序中，压力计150对通过药液排出管线103的清洗液的压力进行计测。压力值被发送至判断部。

<判断工序>

当由于输送工序而清洗液的液面振动时，在排出工序中由压力计150计测的压力以反映液面的振动状况的方式周期性地变化。该压力的变化根据铁锈的附着状况而变动。即，当通过清洗进行铁锈的去除时，清洗液与铁锈的摩擦系数发生变化，因此压力变化经时地变动。当铁锈被从水冷壁管去除时，输送工序中的清洗液输送的频率与排出工序中的压力变化的频率一致。因此，输送工序时的周期性的清洗液输送的相位与排出工序时的压力变化的相位之差成为恒定。

判断工序按照以下的两个步骤的任一个来实施。

(步骤4-A)

如图17所例示那样，判断部获取输送工序时的输送量的波形以及在计测工序中获取到的压力值的变化的波形。判断部对输送量的波形与压力变化的波形进行比较，判断铁锈溶出的去除状况。

具体而言，通过基础试验或模拟，能够预料所附着的铁锈充分溶出的情况下的输送量的波形的相位与压力变化的波形的相位之差(相位差，图17中所图示)。通过基础试验或模拟得到的相位差作为表示铁锈已被去除的判断基准而存储于判断部。在该情况下，判断部在判断为由计测工序计测到的相位差成为判断基准以下的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

或者也可以根据相位差的变化量来判断铁锈的去除。在铁锈充分溶出的情况下，得到的相位差与上次得到的相位差之差逐渐变小。每单位时间的相位差的变化的倾斜度、即相位差变化梯度的变化量作为判断基准而存储于判断部，在判断部判断为相位差变化梯度的变化量成为规定范围内的值的情况下，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

利用与在(1)基于清洗液中的铁浓度的判断中说明的方法相同的思想来进行具体的判断。在使用相位差进行判断的情况下，判断基准也为±20％。另外，在清洗对象设备10内的铁锈的析出比较均匀的情况下，将判断基准设为±10％，由此能够提高判断精度。

在判断为相位差大于判断基准的情况下，或者在判断为相位差变化梯度的变化量大于规定范围的情况下，判断部使控制部104继续实施清洗工序。

(步骤4-B)

判断部获取在计测工序中获取到的压力值的变化的波形，根据波形的周期、振幅等的经时变化来判断铁锈的去除状况。

具体而言，通过基础试验或模拟，能够预料所附着的铁锈充分溶出的情况下的压力值的波形的周期、振幅。通过基础试验或模拟得到的周期或振幅作为表示铁锈已被去除的判断基准而存储于判断部。在该情况下，在判断为周期或振幅成为判断基准以下的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

或者，也可以根据周期或振幅的变化量来判断铁锈的去除。在铁锈充分溶出的情况下，通过计测工序得到的周期或振幅的变化量与上次得到的周期或振幅的变化量之差逐渐变小。每单位时间的周期变化或振幅变化的倾斜度、即周期变化梯度或振幅变化梯度的变化量作为判断基准存储于判断部，判断部在判断为周期变化梯度的变化量或振幅变化梯度的变化量成为规定范围内的值的情况下，认为铁锈已溶出而被去除，判断部使控制部104结束清洗工序，实施后述的排出工序。

利用与在(1)基于清洗液中的铁浓度的判断中说明的方法相同的思想来进行具体的判断。在使用周期或振幅进行判断的情况下，判断基准也为±20％。另外，在清洗对象设备10内的铁锈的析出比较均匀的情况下，将判断基准设为±10％，由此能够提高判断精度。

在判断为周期或振幅大于判断基准的情况下，或者在判断为周期变化梯度的变化量或振幅变化梯度的变化量大于规定范围的情况下，判断部使控制部104继续实施清洗工序。

需要说明的是，本实施方式的化学清洗方法也能够应用于使用第二实施方式～第四实施方式的化学清洗装置的情况。

[第八实施方式]

图18是说明第八实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

与第一实施方式的化学清洗装置同样，第八实施方式所涉及的化学清洗装置600具备药液箱601、药液供给管线602、药液排出管线603、控制部604、泵605、作为还原气氛气体供给部610的还原气氛气体贮存部611以及供气管线612、排气管线613。化学清洗装置600还在药液排出管线603上具备泵606。在药液排出管线603上，也可以设置用于计测通过药液排出管线603的清洗液的压力的压力计。

使用图18来说明第八实施方式所涉及的化学清洗方法。在第八实施方式的化学清洗方法中，除了清洗工序以外，与第一实施方式同样地实施气体供给工序、清洗液供给工序以及排出工序。

在第八实施方式的化学清洗方法中的清洗工序中，当附着有铁锈的区域浸渍于清洗液时，控制部604使药液供给管线602的泵605停止并且将阀V1、V4关闭。

控制部604将阀V2、V3开放并且使泵606工作。通过阀V3的开放，从还原气氛气体贮存部111经由供气管线112向直流锅炉10的水冷壁管13a、13b输送还原气氛气体，清洗液液面上部的空间内的气体压力上升。同时，通过阀V2的开放和泵606的起动，将水冷壁管13a、13b内部的清洗液经由药液排出管线603输送至药液箱601，水冷壁管13a、13b内的清洗液的液面降低。

接着，控制部604关闭阀V2、V3并且将阀V1、V4开放。控制部使泵606停止并使泵605起动。由此，药液箱601中的清洗液经由药液供给管线602输送至直流锅炉10的水冷壁管13a、13b，水冷壁管13a、13b内的清洗液的液面上升。

由于利用基于气体的清洗液液面的加压和使用泵的清洗液的排出，因此，与第七实施方式相比，清洗液排出时的流速较高，容易在水冷壁管13a、13b内的液面附近搅拌清洗液。因此，与第七实施方式相比，清洗力提高，铁锈的清洗效率上升。

在本实施方式中，与第七实施方式同样，基于(1)清洗液中的铁浓度、(2)铁锈附着部分的颜色变化、(3)从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果、(4)压力变化信号中的任一个来判断清洗工序的结束。在判断工序中判断部判断为铁锈已被去除时，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

本实施方式的化学清洗装置以及化学清洗方法也能够应用于在第二实施方式～第四实施方式中在药液排出管线设置泵的情况。

[第九实施方式]

图19是说明第九实施方式所涉及的化学清洗装置的概要图。

与第一实施方式的化学清洗装置同样，第九实施方式所涉及的化学清洗装置700具备药液箱701、药液供给管线702、药液排出管线703、控制部704、泵705、作为还原气氛气体供给部710的还原气氛气体贮存部711以及供气管线712、排气管线713。化学清洗装置700还具备循环管线720。

需要说明的是，针对第二实施方式～第四实施方式的化学清洗装置，也能够设置同样的循环管线。

循环管线720作为直流锅炉的一端侧与下部管聚集部14a、14b连接，作为直流锅炉的另一端侧与上部管聚集部15a、15b连接。在循环管线720的中途位置设置有循环泵721。循环管线720以及循环泵721也可以临时设置。

在循环泵721的下游侧设置抽出部722。

清洗液的循环方向并不特别限定。在图19的结构中，以清洗液在水冷壁管13a、13b内从下朝上流通的方式进行循环，但也可以构成为以清洗液从上朝下流通的方式进行循环。

在本实施方式中，清洗液的温度为环境温度附近，并且，循环流量也为在清洗工序的期间至少循环一次的程度的小流量即可。因此，循环泵721的排出压力也可以较低。

以下，说明使用第九实施方式的化学清洗装置700的化学清洗方法。在第九实施方式的化学清洗方法中，与第一实施方式同样地实施气体供给工序以及排出工序。

<清洗液供给工序>

控制部704使泵705起动并将阀V1、V4开放。药液箱701内的清洗液经由药液供给管线702输送至直流锅炉10。在第九实施方式中，向直流锅炉10内的下部管聚集部、水冷壁管、上部管聚集部以及循环管线720的全部供给清洗液。控制部704存储有能够浸渍下部管聚集部、水冷壁管、上部管聚集部以及循环管线720的全部的清洗液量，通过清洗液供给工序将规定量的清洗液输送至直流锅炉10。

在此，在连结直流锅炉10与汽水分离器30的配管上设置的阀被关闭。通过这样，能够防止向在直流锅炉10的下游侧邻接的设备、即汽水分离器30流入清洗液。

<清洗工序>

当规定量的清洗液输送至直流锅炉10时，控制部704使泵705停止并且将阀V1、V4关闭。接着，控制部704使循环泵721起动。由于循环泵721的起动，清洗液通过下部管聚集部14a、14b、水冷壁管13a、13b、上部管聚集部15a、15a以及循环管线720。即，在本实施方式中，在不会向与直流锅炉10邻接的其他设备(节煤器26，汽水分离器30)流入清洗液的状态下进行循环。循环以在清洗工序期间中清洗液在直流锅炉10～循环管线720之间至少仅环绕1周的流量来实施。

需要说明的是，也可以使循环泵721的转数以规定的周期进行增减。通过这样，在水冷壁管13a、13b内部流通的清洗液的流速发生变动，清洗能力进一步提高。

另外，清洗液在通过循环泵721时被升温。因此，例如与第一实施方式那样在清洗工序中静置了清洗液的情况相比较，以较高的温度(具体而言，高于水冷壁管13a、13b的周边的环境温度，环境温度为+10℃以下)实施清洗工序。

在清洗工序中，清洗液的流通路(下部管聚集部14a、14b、水冷壁管13a、13b、上部管聚集部15a、15b以及循环管线720)构成闭空间，因此，清洗工序中的清洗液的氧化还原电位维持为-0.8V以上且-0.4V以下(银-氯化银电极基准)。

在本实施方式中，与第一实施方式同样，基于(1)清洗液中的铁浓度、(2)铁锈附着部分的颜色变化、(3)从水冷壁管外侧分析内部状态的分析结果、(4)压力变化中的任一个来判断清洗工序的结束。

在(1)基于清洗液中的铁浓度的判断的情况下，也可以如第一实施方式那样，在药液箱701中回收清洗液并测定铁浓度。或者，从抽出部722选取通过循环管线720的清洗液的一部分而用于铁浓度测定。

在(4)基于压力变化的判断的情况下，与第七实施方式同样地在循环管线720设置压力计。进行使循环泵721的转数以规定的频率增减的运用，使用由设置于循环管线720的压力计计测到的压力值，利用与在第七实施方式中说明的内容同样的思想，使判断部判断铁锈溶出的去除状况。

在判断工序中判断部判断为铁锈已被去除时，判断部使控制部104结束清洗工序，实施排出工序。

根据本实施方式，由于对清洗液赋予流速而使清洗液得以搅拌，并且在清洗工序中清洗液被加热，因此，与未设置循环管线的第一实施方式相比，清洗力提高，铁锈的清洗效率上升。

附图标记说明

1 火力发电系统；

10、10a、10b 直流锅炉；

11a、11b 燃烧室；

12a、12b 壁面；

13、13a、13b 水冷壁管；

14a、14b 下部管聚集部；

15a、15b 上部管聚集部；

16 分支部；

100、200、300、400、500、600、700 化学清洗装置；

101、201、301、401、501、601、701 药液箱；

102、202、302、402、502、602、702 药液供给管线；

103、203、303、403、503、603、703 药液排出管线；

104、204、304、404、504、604、704 控制部；

105、205、305、405、505、605、606、705 泵；

110、210、410、510、610、710 还原气氛气体供给部；

111、411、511、611、711 还原气氛气体贮存部；

112、412、512、612、712 供气管线；

113、213、413、513、613、713 排气管线；

120 切断试验片；

121 透明板；

122 空间；

130 旁通部；

131 旁通管；

132 筒状试验片；

140 电特性评价装置；

150 压力计；

310 还原气氛调整剂供给部；

311 还原气氛调整剂贮存部；

312 还原气氛调整剂供给管线；

406 循环回路；

520 水供给部；

521 水箱；

522 水供给管线；

523 冲水泵；

720 循环管线；

721 循环泵；

722 抽出部。