蒸气设施的水处理方法

专利名称：蒸气设施的水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种使用于原子能或火力发电等的蒸气设施的水处理方 法。本发明尤其涉及一种用于防止设置在蒸气设施的循环系统的流路上且 水垢附着成为问题的供水泵、排水泵、供水增压泵、加热器、孔口、控制 阀等设备上附着水垢的蒸气设施水处理方法。
背景技术：
例如在火力发电用蒸气设施的射流锅炉等中，供给水的水质越干净蒸 发管内面的水垢性状越有生成波状水垢的倾向，该波状水垢成为引起射流 锅炉的射流损失增加的原因。
作为利用水处理来降低这种波状水垢的方法提出了下述等方法提高 二次系统供给水中的联氨浓度的方法(参照专利文献1);向火力设施的降 压变压器入口注入联氨的方法(参照专利文献2);向供给水中注入氧、臭
氧、过氧化氢等的氧化剂的方法(专利文献3及专利文献4)。
这些方法利用水处理抑制铁溶出到循环系统的循环水中，减少锅炉内 的铁质持有量而减少水垢量自身，从而解决在原子能或火力发电用蒸气设 施的锅炉中由于水垢附着所引起的问题。
作为示例，参照图6对专利文献4所公开的现有火力发电设施的水处 理方法进行说明。图6是表示火力发电设施中的蒸气设施的一例的流程图。 在图6中，l是冷凝器，2是低压加热器，3是脱气器，4是供水泵，5是 供水流量仪，6是高压加热器，7是降压变压器，8是锅炉，9是涡轮，10 是氨注入装置，ll是联氨注入装置，12是用于控制氨注入装置IO的注药 泵注入量的电导率仪，13是用于控制联氨注入装置11的注药泵注入量的 联氨分析仪。
基于上述结构，首先，对循环系统的循环水-蒸气的举动进行说明。 导入到冷凝器1的来自涡轮9的蒸气凝结后成为冷凝水，该冷凝水在
加热器2预热之后，在脱气器3被脱气，然后，在高压加热器6及降压变 压器7预热之后，向锅炉8供给，并被加热而成为蒸气。随后，该蒸气导 入到涡轮9并驱动涡轮9，从而驱动未图示的发电机。然后，从涡轮9排 出的蒸气进入冷凝器1凝结后复原为水，并再次重复所述循环。 下面，对该循环系统的循环水的水处理方法进行说明。 构成火力发电设施的上述诸设备及连接这些设备的配管主要使用钢 铁材料，为抑制形成于其钢铁表面的氧化铁向循环水中溶出，根据设置于 脱气器3的入口侧配管的电导率仪12的值，恒定地注入来自连接在冷凝 器1的出口侧配管的氨注入装置10的氨溶液,使循环水的pH调节在9.0 9.5。另外，同时以循环水的说氧为目的，为使残留在降压变压器7的入口 供给水的氨浓度保持在现有为lOixg/1以上、通常为10 100yg/1的浓度 范围内，通过设置于冷凝器1的出口侧配管的氨注入装置11将氨注入循 环水中。
该联氨注入量的调节根据设置于供水泵4的排出侧配管的供水流量计 5的检测值算出的供给水流量比例和降压变压器7入口侧的联氨分析仪13 的检测值来进行。
专利文献1日本特开昭61-231306号公报；
专利文献2日本特开平2-280890号公报；
专利文献3日本特开昭61-231307号公报；
专利文献4日本特开昭63-15002号公报。
上述现有的蒸气设施的水处理方法的主要目的在于抑制蒸气产生器 (锅炉)内部的水垢附着，并没有将抑制蒸气设施的循环系统中的循环水 流路上的其他部分的水垢附着作为着眼点。因此，例如有如下问题蒸气 产生器的蒸气通气孔部附着突起状或波状的水垢而引起差压上升，流量仪 中的孔口和喷嘴部的流水面上附着波状水垢而引起差压上升，在供水加热 器中的细管内表面附着波状水垢而引起差压上升，在供水泵中的涡轮部附 着波状水垢而引起驱动蒸气量的上升或驱动电机的电流值的上升。
另外，在上述专利文献1及专利文献2所公开的方法中使用了联氨， 但联氨比较昂贵且联氨对环境的影响也很值得关注，因此，近年来有尽可 能抑制其使用量的要求。
另一方面，在上述专利文献3及专利文献4所公开的方法中使用了氧 化剂，但是，当向供给水中注入氧化剂时，还另行需要用于提高二次系统 设备的耐久性的措施，因此，其现状难以适用原子能设施。
另外，在用于供水泵的离心泵中，由于在叶轮的导入水侧的面的相反 侧的面和蜗壳内面之间的间隙中的水难以向外部流出，因此，会有水滞留， 在与滞留于该间隙中的水相接的叶轮的面上容易产生水垢，这种水垢成为 离心泵效率降低的原因。

发明内容
本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供一种蒸气设施的水 处理方法，该方法在用于原子能或火力发电等的蒸气设施中尽可能抑制联 氨等药剂的使用量，防止特定设备内的水垢的附着，由此解决构成为水垢 附着起因的上述诸问题。
本发明的蒸气设施的水处理方法采用以下手段解决上述课题。
艮口，本发明的蒸气设施的水处理方法中，所述蒸气设施包括蒸气产 生器，其通过来自热源的热产生水蒸气；蒸气涡轮，其通过来自该蒸气产 生器的水蒸气进行动作；冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水蒸气凝结成 冷凝水；供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述蒸气产生器； 流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及供水装置而进 行循环，其中，在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定的设 备内的流路赋予暂时的化学性环境变化。
根据该蒸气设施的水处理方法，通过对成为水垢附着防止对象的规定 的设备内的流路赋予上述那样的暂时的化学性环境变化，对在蒸气设施的 规定的设备内部的流路流通的水赋予化学性冲击。由此，能够利用少量的 药剂来防止附着在所述规定的设备内部的水垢。
另外，本发明的蒸气设施的水处理方法中，所述蒸气设施包括蒸气 产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气；蒸气涡轮，其通过来自该蒸气 产生器的水蒸气进行动作；冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水蒸气凝结 成冷凝水；供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述蒸气产生 器；流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及供水装置
而进行循环，其中，在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定 的设备内的流路赋予大致周期的化学性环境变动。
根据该蒸气设施的水处理方法，通过对成为水垢附着防止对象的规定 的设备内的流路赋予上述那样的大致周期的化学性环境变动，对在蒸气设 施的规定的设备内部的流路流通的水赋予化学性振动。由此，能够利用少 量的药剂来防止附着在所述规定的设备内部的水垢。
另外，本发明的蒸气设施的水处理方法中，所述蒸气设施包括蒸气 产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气；蒸气涡轮，其通过来自该蒸气 产生器的水蒸气进行动作；冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水蒸气凝结 成冷凝水；供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述蒸气产生 器；流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及供水装置 而进行循环，其中，所述供水装置为离心泵，所述离心泵包括蜗壳和旋转 自如地配置在该蜗壳内的大致圆盘状的叶轮，通过所述叶轮旋转时的离心 力，将从所述蜗壳外部导入到所述叶轮的中心部的水从所述叶轮的外周向 所述蜗壳外部送出，在该离心泵的运转中，对所述叶轮的导入水侧的面的 相反侧的面和所述蜗壳内面之间的间隙赋予化学性环境变化。
根据该蒸气设施的水处理方法，由于所述叶轮的导入水侧的面的相反 侧的面和所述蜗壳内面之间的间隙滞留有水，因此，没有必要持续注入用 于赋予所述化学性环境变化的药剂，通过注入少量的药剂即可防止水垢附 着。
根据本发明，提供一种蒸气设施的水处理方法，其通过在原子能或火 力发电等使用的蒸气设施中抑制联氨等药剂的使用量，并防止特定的设备 内的水垢的附着，由此解决构成为水垢附着起因的蒸气设施运转时的诸问题。


图1是表示成为第一及第二实施方式的水处理方法的处理对象的蒸气 设施的一例的流程图。
图2是示意地表示第一实施方式的蒸气设施的流路中的水的pH的变 化示例的图表，(a)表示在药剂注入位置的pH的变化，(b)表示供水泵
中的pH的变化。
图3是表示成为第三实施方式的水处理方法的处理对象的蒸气设施的 一例的流程图。
图4是从叶轮的旋转轴方向看离心泵的截面示意图。 图5是从叶轮的旋转轴横向看离心泵的截面示意图。 图6是表示火力发电设施中的蒸气设施的一例的流程图。 图中l-冷凝器，2-低压加热器，3-脱气器，4-供水泵(规定的设备， 供水装置)，4a-第一供水泵(规定的设备，供水装置)，4b-第二供水泵(同 类的设备，供水装置)，6-高压加热器，8-锅炉(蒸气产生器)，9-蒸气涡 轮，21-流路，22-分支流路，25-药剂注入用泵，26-pH计，31-离心泵，32-蜗壳，33-叶轮，34-吸入管，35-送出管，36-引导叶片，41-间隙，42-水垢， A-注入位置，B-注入位置，C-注入位置。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明蒸气设施的水处理方法的实施方式进行说 明。并且，对与上述"背景技术"中使用图6进行说明的蒸气设施的结构 要素相同的结构要素标注相同的参照符号并省略其说明。
第一实施方式
以下，基于图1及图2对本发明第一实施方式的蒸气设施的水处理方 法进行说明。
图1是表示成为第一实施方式的水处理方法的处理对象的蒸气设施的 一例的流程图。
第一实施方式的蒸气设施的水处理方法中，该蒸气设施包括锅炉8， 其通过来自热源的热产生水蒸气；蒸气涡轮9，其通过来自该涡轮8的水 蒸气动作；冷凝器l，其使从该蒸气涡轮9排出的水蒸气凝结为冷凝水； 供水泵(供水装置)4，其将由该冷凝器1凝结的冷凝水输送给所述锅炉8; 流路21，其顺次连接所述锅炉8、蒸气涡轮9、冷凝器1以及供水泵4而 进行循环。另外，在该蒸气设施中，在从冷凝器1到供水泵4的流路21 上，从上游侧开始顺次设有低压加热器2及脱气器3，在从供水泵4到锅 炉8的流路21上设有高压加热器6。
上述"规定的设备"是指在蒸气设施中水垢的附着成为问题的设备。 在本实施方式的实施例中，以"规定的设备"为供水泵4的情况进行说明，
但在本发明中"规定的设备"不限定于供水泵4，也可以是蒸气设施中以 与供水泵同样的原理存在水垢附着问题的设备，例如排水泵、供水增压泵、 加热器、孔口、控制阀等。
本实施方式的蒸气设施的水处理方法为，在所述蒸气设施的运转中， 对设于所述流路21上的规定的设备内的流路赋予暂时的化学性环境变化。
通过赋予这种暂时的化学性环境变化，会给在蒸气设施的规定的设备 内部的流路中流通的水带来化学性冲击。由此，能够利用少量的药剂来防 止附着在所述规定的设备内部的水垢。
所述化学性环境变化可以采用所述规定的设备内的流路中的水的pH 的上升。
艮口，例如在所述规定的设备为供水泵4的情况下，可使在供水泵4内 流动的水的pH暂时上升。
所述pH的上升幅度优选为0.1以上1.0以下。该pH的上升幅度不足 0.1时，由于不能够获得充分的水垢附着防止效果，因而不优选。另外， 在该pH的上升幅度为1.0以上时，由于水的碱性过强而有引起腐蚀的可 能性，因而不优选。尤其优选pH的上升幅度为0.3以上0.7以下。
并且，本发明并没有由所述pH的暂时上升前的pH限定，暂时上升 前的pH可以为通常蒸气设施运转时的pH，但例如当所述规定的设备为供 水泵4的情况下，暂时上升前的pH可以是约pH9.3。
所述pH的上升可以通过将规定的药剂暂时注入到所述规定的设备的 上游侧附近或所述规定的设备内的流路来进行。
或者，所述pH的上升也可以通过在将规定的药剂恒定注入所述规定 的设备的上游侧附近或所述规定的设备内的流路中的状态下，暂时增加该 注入量来进行。
所述药剂的注入方法并没有特别的限定，例如，可以通过将储存在未 图示的药剂罐中的药剂经由药剂注入用泵25输送给所述规定的设备(供 水泵4)的上游侧附近或所述规定的设备内的流路21中来进行。药剂注入 量的调节可以通过例如调节药剂注入用泵25的驱动电压来进行，或通过
在药剂注入用泵25的出口设置未图示的阀而调节该阀的开度来进行。或 者，也可以准备分别储存了浓度不同的药剂的多个药剂罐，通过更换这些 药剂罐来调节药剂的注入量。
作为上述药剂可适宜地使用挥发性碱。作为挥发性碱，可以使用在蒸 气设施的水处理中常用的挥发性碱，例如，可优选地使用氨、乙醇胺、吗
啉(千，7才!；y)等，尤其可优选地使用氨。
图2是示意地表示本实施方式的蒸气设施的流路21中的水的pH的变 化示例的图表。图2 (a)表示在供水泵4的上游侧入口附近的药剂注入位 置的流路21中的pH的变化，图2(b)表示供水泵4中的流路21中的pH 的变化。在图2 (a)及图2 (b)任一个中，都是横轴表示时间(任意单 位)，纵轴表示pH (任意单位)。
如图2 (a)所示，在供水泵4的上游侧入口附近的药剂注入位置的流 路21中，可以通过使药剂的注入量急剧上下变化从而使水的pH呈矩形状。 但是，由于注入的药剂在从该注入位置到供水泵4的流路21中逐渐与水 混合，因此，如图2 (b)所示，在供水泵4中的流路21中，水的pH的 变化平坦化。从而，为获得充分的水垢附着防止效果，优选向成为水垢附 着防止对象的规定的设备(供水泵4)的尽可能靠近上游侧或所述规定的 设备内的流路21中注入药剂。
在本实施方式中，作为对供水泵4内的流路赋予暂时的化学性环境变 化的定时，例如，可以按l个小时以上l个月以下程度的一定间隔赋予上 述化学性环境变化。或者，可以事先监视上述供水泵4的驱动力，当驱动 力达到规定的阈值以下时赋予上述化学性环境变化。或者，可以在上述供 水泵4的下游侧(在图1中，高压加热器6的下游侧)设置pH计26来事 先监视pH，在该pH达到规定的阈值以下时赋予上述化学性环境变化。
并且，在本实施方式中，对作为化学性环境变化而赋予pH的上升的 示例进行了说明，但是，本发明的化学性环境变化并不限定于此。例如， 作为化学性环境变化也可以通过使水的氧化还原电位暂时地变化而改变 铁的溶解度。此时，作为药剂，可以使用联氨或氧等，更常用的是联氨。
第二实施方式
以下，对本发明第二实施方式的蒸气设施的水处理方法进行说明。并且，成为本实施方式的水处理方法的对象的蒸气设施的结构与图1所示的 成为第一实施方式的水处理方法的对象的蒸气设施同样，因此，本实施方 式也参照图l进行说明，并省略对通用的结构要素的说明。
在本实施方式的蒸气设施的水处理方法中，在所述蒸气设施的运转 中，对设于所述流路21上的规定的设备内的流路赋予大致周期的化学性 环境变动。
在本实施方式中，上述"规定的设备"与第一实施方式同样地是指在 蒸气设施中水坭的附着成为问题的设备。在本实施方式的实施例中，以"规
定的设备"为供水泵4的情况进行说明，但在本发明中"规定的设备"并 不限定于供水泵4，也可以是蒸气设施中以与供水泵同样的原理存在水垢 附着问题的设备，例如排水泵、供水增压泵、加热器、孔口、控制阀等。
通过赋予这种暂时的化学性环境变动，会给在蒸气设施的规定的设备 内部的流路中流通的水带来化学性冲击。由此，可利用少量的药剂来防止 附着在所述规定的设备内部的水垢。
所述化学性环境变动可以是所述规定的设备内的流路中的水的pH的 上下浮动。
艮口，例如在所述规定的设备为供水泵4的情况下，可使在供水泵4内 流动的水的pH呈大致周期的上下浮动。
所述pH的上下浮动的振幅优选是规定的基准值的士0.05至±0.3。由 于该pH的振幅比±0.05窄时不能够获得充分的水垢附着防止效果，因而 不优选。另外，在该pH的振幅比士0.3宽时，从流路21的耐久性能方面 考虑，不优选。尤其优选pH的振幅为规定的基准值的约士O.l。
并且，本发明并没有由所述"规定的基准值"限定，"规定的基准值" 可以采用通常的蒸气设施运转时的pH，但例如当所述规定的设备为供水 泵4的情况下，所述"规定的基准值"可以采用约pH9.3。
所述pH的上下浮动的周期优选为5分钟以上1小时以下。当该周期 不足5分钟时，由于在水垢附着防止的对象部分上下浮动趋于平均化，效 果变小，因而不优选。另外，若该周期超过l小时，则由于会造成在蒸气 设施整体赋予pH的上下浮动，因而不优选。如果周期比l小时充分小， 则可以在注入位置使pH重点地上下浮动。
所述pH的上下浮动可以通过在使注入量大致周期性变动的同时向所
述规定的设备的上游侧附近或所述规定的设备内的流路中注入规定的药 剂来进行。
所述药剂的注入方法并没有特别的限定，例如，可以通过将储存在未
图示的药剂罐中的药剂经由药剂注入用泵25输送给所述规定的设备(供 水泵4)的上游侧附近或所述规定的设备内的流路21来进行。药剂注入量 的调节可以通过例如调节药剂注入用泵25的驱动电压来进行，或通过在 药剂注入用泵25的出口设置未图示的阀而调节该阀的开度来进行。
作为上述药剂可优选地使用挥发性碱。作为挥发性碱，可以使用在蒸 气设施的水处理中常用的挥发性碱，例如可优选地使用氨、乙醇胺、吗啉 等，尤其可优选地使用氨。
并且，挥发性碱是使pH上升的药剂，但由于在蒸气设施的运转中， 当停止挥发性碱的注入或减少注入量时，流路21中的水的pH缓慢下降， 因此，也可以不特别使用用于使pH下降的药剂。
与第一实施方式说明的理由同样，在本实施方式中为获得充分的水垢 附着防止效果也优选向成为防止水垢附着对象的规定的设备(供水泵4) 的尽可能靠近上游侧或所述规定的设备内的流路21中注入药剂。
第三实施方式
以下，基于图3对本发明第三实施方式的蒸气设施的水处理方法进行 说明。
图3是表示成为第三实施方式的水处理方法的处理对象的蒸气设施的 一例的流程图。
并且，在成为本实施方式的水处理方法的对象的蒸气设施的结构中除 并列配置多个供水泵(第一供水泵4a及第二供水泵4b)以外，其他与图 1所示的成为第一实施方式及第二实施方式的水处理方法的对象的蒸气设 施同样，因此省略对通用结构要素的说明。
另外，由于在本实施方式中使用的药剂的种类也与第一实施方式及第 二实施方式同样，因此省略其说明。
成为本实施方式的水处理方法的对象的蒸气设施的结构如下，在成为 所述第一实施方式或第二实施方式的水处理方法的处理对象的蒸气设施
中，具有从所述规定的设备(第一供水泵4a)的上游侧的流路21分支并 在该设备的下游侧流路再次合流的至少一支分支流路22，且在该分支流路 上并列设置有与所述规定的设备同类的设备(第二供水泵4b)。即，在本 实施方式中，并列配置有多个成为水垢附着防止对象的同类的设备(第一 供水泵4a，第二供水泵4b)。
本实施方式的蒸气设施的水处理方法如下，使通过这多个同类的设备 后合流的流路21中的pH保持为大致一定，同时对成为水垢附着防止的对 象的各设备的内部的流路21、22赋予与第一实施方式同样的pH的变化或 与第二实施方式同样的pH的变动。
艮口，本实施方式的蒸气设施的水处理方法如下进行在与上述第一实 施方式同样地将挥发性碱暂时注入所述规定的设备(第一供水泵4a)的上 游侧附近(例如，图3的位置A)或所述规定的设备(第一供水泵4a)内 的流路21中而使pH上升之际，在将挥发性碱注入所述同类的设备(第二 供水泵4b)的上游侧附近(例如，图3的位置B)或所述同类的设备(第 二供水泵4b)内的所述分支流路22的状态下，使针对所述同类的设备(第 二供水泵4b)的所述挥发性碱的注入量减少与针对所述规定的设备(第一 供水泵4a)的注入量大致相同的量。
根据该方法，通过交替进行针对所述规定的设备(第一供水泵4a)的 挥发性碱的注入和针对所述同类的设备(第二供水泵4b)的挥发性碱的注 入，可以保持通过多个同类的设备(第一供水泵4a、第二供水泵4b)后 合流的流路21中的pH为大致一定，并同时防止这多个同类的设备内的流 路中附着水垢。
或者，本实施方式的蒸气设施的水处理方法如下进行在与上述第一 实施方式同样地将挥发性碱恒定注入所述规定的设备(第一供水泵4a)的 上游侧附近(例如，图3的位置A)或所述规定的设备(第一供水泵4a) 内的流路21中的状态下，在暂时增加该注入量而使pH上升之际，从将挥 发性碱注入所述同类的设备(第二供水泵4b)的上游侧附近(例如，图3 的位置B)或所述同类的设备(第二供水泵4b)内的所述分支流路22的 状态，使针对所述同类的设备(第二供水泵4b)的所述挥发性碱的注入量 减少与针对所述规定的设备(第一供水泵4a)的注入量的增加量大致相同的量。
根据该方法，通过交替进行针对所述规定的设备(第一供水泵4a)的 挥发性碱的注入量的增减和针对所述同类的设备(第二供水泵4b)的挥发 性碱的注入量的增减，可以保持通过多个同类的设备(第一供水泵4a、第 二供水泵4b)后合流的流路21中的pH为大致一定，并同时防止这多个 同类的设备内的流路中附着水塘。
或者，本实施方式的蒸气设施的水处理方法如下进行在与上述第二 实施方式同样地使注入量大致周期性变动的同时向所述规定的设备(第一 供水泵4a)的上游侧附近或所述规定的设备(第一供水泵4a)内的流路 21中注入挥发性碱，对所述规定的设备(第一供水泵4a)内的流路21中 的水的pH赋予大致周期性的上下浮动之际，以形成为与针对所述规定的 设备(第一供水泵4a)的所述注入量的变动大致相反的相位的方式，在使 所述注入量大致周期性变动的同时向所述同类的设备(第二供水泵4b)的 上游侧附近或所述同类的设备(第二供水泵4b)内的所述分支流路22注 入挥发性碱。
根据该方法，通过使针对所述规定的设备(第一供水泵4a)的挥发性 碱的注入量的增减和针对所述同类的设备(第二供水泵4b)的挥发性碱的 注入量的增减呈彼此大致相反相位的周期，可以保持通过多个同类的设备 (第一供水泵4a、第二供水泵4b)后合流的流路21中的pH为大致一定，
并同时防止这多个同类的设备内的流路中的水垢附着。 第四实施方式
以下，基于图4及图5对本发明第四实施方式的蒸气设施的水处理方 法进行说明。并且，成为本实施方式的水处理方法的处理对象的蒸气设施 的普通结构与第一实施方式及第二实施方式同样，因此省略其说明。
在本实施方式中，所述供水装置(图1的供水泵4)为离心泵31。图 4及图5是离心泵31的截面示意图，图4是从后述的叶轮33的旋转轴方 向看的图，图5是从叶轮33的旋转轴横向看的图。该离心泵31包括蜗壳 32和旋转自如地配置在该蜗壳32内的大致圆盘状的叶轮33，并构成为利 用所述叶轮33旋转时的离心力，将通过吸入管34从所述蜗壳32外部导 入到所述叶轮33的中心部的水通过送出管35从所述叶轮33的外周送出
到所述蜗壳32外部。另外，可以在蜗壳32的内部，在叶轮33的外周设 置用于调整水流的引导叶片36。
在上述结构的离心泵31中，由于所述叶轮33的导入水侧的面的相反 侧的面与所述蜗壳32内面的之间的间隙41中的水不易向外部流出，因此， 会有水滞留，在与滞留于该间隙41中的水相接的叶轮33的面上容易产生 水垢42。这种水垢42成为离心泵31效率降低的原因。
本实施方式的蒸气设施的水处理方法中，在该离心泵31运转时，通 过对所述叶轮33的导入水侧的面的相反侧的面与所述蜗壳32内面之间的 间隙41赋予化学性环境变化来进行水处理。
根据本实施方式的蒸气设施的水处理方法，由于所述间隙41滞留有 水，因此，没有必要持续注入用于赋予所述化学性环境变化的药剂，通过 注入少量的药剂即可防止水垢附着。
用于赋予所述化学性环境变化的药剂的注入方法并没有特别地限定， 但是，例如可通过将储存于未图示的药剂罐中的药剂经由未图示的药剂注 入用泵输送给所述间隙41来进行。如图5中的符号C所示，用于向所述 间隙41注入药剂的注入位置可以设置在与所述叶轮的导入水侧的面的相 反侧的面对置的所述蜗壳的壁上。
药剂注入量的调节可以通过例如调节药剂注入用泵的驱动电压来进 行，或通过在药剂注入用泵的出口设置未图示的阀而调节该阀的开度来进 行。
在本实施方式中，所述化学性环境变化可以是所述间隙中的水的pH 的上升。
通过使所述间隙中的水的pH上升，减少溶解铁的浓度，防止水垢的附着。
在该情况下，通过所述pH的上升，优选所述间隙中的水的pH是7 以上12以下，更优选9.5以上11以下。当该间隙中的水的pH不足7时， 由于不能获得充分的水垢附着防止效果，因而不优选。另外，当该间隙中 的水的pH超过12时，水的碱性过强，有引起腐蚀的可能性，因而不优选。
所述pH的上升可以通过向所述间隙注入挥发性碱来进行。作为挥发 性碱，可以使用与所述第一实施方式相同的碱。
另外，在本实施方式中，所述化学性环境变化可以是所述间隙中的水 的pH的下降。
通过使所述间隙中的水的pH下降，溶解铁的浓度少量上升，但由于
铁的溶解度也上升，因此生成可溶部分。由此，能够溶解水垢，可防止水 垢附着。
此时，通过所述pH的下降，优选所述间隙中的水的pH是5以上9 以下，更优选7以上8.5以下。当该间隙中的水的pH不足5时，会引起 腐蚀，因而不优选。另外，当该间隙中的水的pH超过9时，不能获得充 分的水垢附着防止效果，因而不优选。
所述pH的下降可通过向所述间隙注入酸来进行。作为酸可使用在蒸 气设施的水处理中常用的酸，例如可优选地使用二氧化碳、蚁酸、醋酸、 草酸等。
以上，对本发明的蒸气设施的水处理方法的各实施方式进行了说明， 但本发明并不限定于仅由这些实施方式所记载的设备构成的蒸气设施的 水处理方法，也能够适用于具备其他设备的蒸气设施。另外，本发明并没 有被蒸气设施的用途限定，例如能够适用于火力发电用或原子能发电用的 蒸气设施。
以下，基于实施例进一步详细说明本发明的蒸气设施的水处理方法。 (实施例1)
根据上述第一实施方式，进行蒸气设施的水处理，调査供水泵4的水 垢附着防止效果。
在蒸气设施的通常运转时，在冷凝器1和低压加热器2之间注入氨等 药品将pH控制在约9.3。 一边使蒸气设施继续运转， 一边通过药剂注入用 泵25将储存在未图示的药剂罐中的氨暂时注入供水泵4的上游侧附近的 流路21中，使供水泵4内的流路21中的pH上升约03。当pH返回到初
始值时，重复同样地注入氨的操作。
这里，"暂时"的注入是指例如每60分钟中进行1分钟至10分钟的
注入，在长时间的情况下，包括每一个月进行数小时注入的情况。另外， 还包括如下情况监视供水泵4的运转状况，当发现有供水泵4效率降低 的前兆时实施暂时的注入。
在现有的蒸气设施的运转方法中，在l年运转的情况下，由供水泵4 内的水垢的附着引起的供水泵4的效率降低是约30%，但是，本实施例的 方法能够将蒸气设施1年运转时的供水泵4的效率降低抑制到约15%。 (实施例2)
根据上述第二实施方式，进行蒸气设施的水处理，调査供水泵4的水 垢的防止效果。
向供水泵4的入口附近注入氨等药品，将pH的基准值控制在约9.3。 --边使蒸气设施继续运转， 一边在变动注入量的同时通过药剂注入用泵25 将储存于未图示的药剂罐中的氨注入到供水泵4的上游侧附近的流路21 中，使供水泵4内的流路21中的pH在所述基准值的-O.l以上+0.1以下的 范围大致周期性变动。pH的变动的周期为约IO分钟。
水垢缓慢生成，但表层非常不稳定。因此，当仅使供水泵4附近pH 下降时，由于水垢溶解，因此可除去生成的表层水街，能够阻碍水垢生成。 并且，当始终使pH持续下降时，由于设施整体的pH下降，因此有必要 使pH变动。
本实施例的方法能够将蒸气设施1年运转时的供水泵4的效率降低抑 制到约10%。
(实施例3)
根据上述第三实施方式，进行蒸气设施的水处理，调查供水泵4a、 4b 的水垢附着防止效果。
从第一供水泵4a的上游侧附近的流路21的位置A和第二供水泵4b 的上游侧附近的流路22的位置B交替注入氨。通过使从位置A的注入量 和从位置B的注入量的合计量始终为一定，使得在第一供水泵4a的下游 侧的流路21和第二供水泵4b的下游侧的流路22的合流位置的pH固定为 约9.3。
本实施例的方法能够将蒸气设施1年运转时的第一供水泵4a及第二 供水泵4b的效率降低抑制到约10%。 (实施例4)
根据上述第四实施方式，进行蒸气设施的水处理，调査离心泵31的 水垢附着防止效果。
在离心泵31的运行中，从图中位置C向叶轮33的导入水侧的面的相 反侧的面与所述蜗壳32内面之间的间隙41注入氨，使间隙41中的水的 pH从通常运转的pH约9.3上升到约10，并继续运转。
本实施例的方法能够将蒸气设施1年运转时的离心泵31的效率降低 抑制到约20%。 (实施例5)
根据上述第四实施方式，进行蒸气设施的水处理，调查离心泵31的 水垢附着防止效果。
在离心泵31的运转中，从图中位置C向叶轮33的导入水侧的面的相 反侧的面与所述蜗壳32内面之间的间隙41注入醋酸，使间隙41中的水 的pH从通常运转的pH约9.3下降到约8.5，并继续运转。
本实施例的方法能够将蒸气设施1年运转时的离心泵31的效率降低 抑制到约20%。
权利要求
1. 一种水处理方法，其是蒸气设施的水处理方法，所述蒸气设施包括蒸气产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气；蒸气涡轮，其通过来自该蒸气产生器的水蒸气进行动作；冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水蒸气凝结成冷凝水；供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述蒸气产生器；流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及供水装置而进行循环，所述水处理方法的特征在于，在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定的设备内的流路赋予暂时的化学性环境变化。
2. 根据权利要求1所述的水处理方法，其中，所述化学性环境变化为所述规定的设备内的流路中的水的pH的上升。
3. 根据权利要求2所述的水处理方法，其中， 所述pH的上升幅度为O.l以上l.O以下。
4. 根据权利要求2或3所述的水处理方法，其中，所述pH的上升通过向所述规定的设备的上游侧附近或所述规定的设 备内的流路中暂时地注入挥发性碱来进行。
5. 根据权利要求2或3所述的水处理方法，其中，所述pH的上升通过在向所述规定的设备的上游侧附近或所述规定的 设备内的流路中恒定注入挥发性碱的状态下，暂时地增加该注入量来进 行。
6. 根据权利要求4所述的水处理方法，其中，所述蒸气设施具有从所述规定的设备的上游侧流路分支并在该设备 的下游侧流路合流的至少一支分支流路，在该分支流路上并列设置有与所 述规定的设备同类的设备，在向所述同类的设备的上游侧附近或所述同类的设备内的所述分支 流路中注入挥发性碱的状态下，对所述规定的设备注入所述挥发性碱时， 使针对所述同类的设备的所述挥发性碱的注入量减少与针对所述规定的 设备的注入量大致相同的量。
7. 根据权利要求5所述的水处理方法，其中，所述蒸气设施具有从所述规定的设备的上游侧流路分支并在该设备 的下游侧流路合流的至少一支分支流路，在该分支流路上并列设置有与所 述规定的设备同类的设备，在向所述同类的设备的上游侧附近或所述同类的设备内的所述分支 流路中注入挥发性碱的状态下，对所述规定的设备增加所述注入量时，使 针对所述同类的设备的所述挥发性碱的注入量减少与针对所述规定的设 备的增加量大致相同的量。
8. —种水处理方法，其是蒸气设施的水处理方法，所述蒸气设施包 括蒸气产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气；蒸气涡轮，其通过来 自该蒸气产生器的水蒸气进行动作；冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水 蒸气凝结成冷凝水；供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述 蒸气产生器；流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及 供水装置而进行循环，所述水处理方法的特征在于，在所述蒸气设施的运行中，对设于所述流路上的规定的设备内的流路 赋予大致周期的化学性环境变动。
9. 根据权利要求8所述的水处理方法，其中，所述化学性环境变动为所述规定的设备内的流路中的水的pH的上下 浮动。
10. 根据权利要求9所述的水处理方法，其中，所述pH的上下浮动的振幅为规定的基准值的土0.05至±0.3。
11. 根据权利要求9或10所述的水处理方法，其中， 所述pH的上下浮动的周期为5分钟以上1小时以下。
12. 根据权利要求9至11中任一项所述的水处理方法，其中，所述pH的上下浮动通过在使注入量大致周期性变动的同时向所述规 定的设备的上游侧附近或所述规定的设备内的流路中注入挥发性碱来进 行。
13. 根据权利要求12所述的水处理方法，其中，所述蒸气设施具有从所述规定的设备的上游侧流路分支并在该设备 的下游侧流路合流的至少一支分支流路，在该分支流路上并列设置有与所 述规定的设备同类的设备，以形成为与针对所述规定的设备的所述注入量的变动大致相反的相 位的方式，在使注入量大致周期性变动的同时向所述同类的设备的上游侧 附近或所述同类的设备内的所述分支流路中注入挥发性碱。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的水处理方法，其中， 所述规定的设备为所述供水装置。
15. —种水处理方法，其是蒸气设施的水处理方法，所述蒸气设施包括蒸气产生器，其通过来自热源的热产生水蒸气；蒸气涡轮，其通过来 自该蒸气产生器的水蒸气进行动作；冷凝器，其使从该蒸气涡轮排出的水 蒸气凝结成冷凝水；供水装置，其将由该冷凝器凝结的冷凝水输送给所述 蒸气产生器；流路，其顺次连接所述蒸气产生器、蒸气涡轮、冷凝器以及 供水装置而进行循环，所述水处理方法的特征在于，所述供水装置为离心泵，所述离心泵包括蜗壳和旋转自如地配置在该 蜗壳内的大致圆盘状的叶轮，通过所述叶轮旋转时的离心力，将从所述蜗 壳外部导入到所述叶轮的中心部的水从所述叶轮的外周向所述蜗壳外部 送出，在该离心泵的运转中，对所述叶轮的导入水侧的面的相反侧的面和所 述蜗壳内面之间的间隙赋予化学性环境变化。
16. 根据权利要求15所述的水处理方法，其中， 所述化学性环境变化为所述间隙中的水的pH的上升。
17. 根据权利要求16所述的水处理方法，其中，通过所述pH的上升，使所述间隙中的水的pH为7以上12以下。
18. 根据权利要求16或17所述的水处理方法，其中， 所述pH的上升通过向所述间隙注入挥发性碱来进行。
19. 根据权利要求15所述的水处理方法，其中， 所述化学性环境变化为所述间隙中的水的pH的下降。
20. 根据权利要求19所述的水处理方法，其中，通过所述pH的下降，使所述间隙中的水的pH为5以上9以下。 21.根据权利要求19或20所述的水处理方法，其中， 所述pH的下降通过向所述间隙注入酸来进行。
全文摘要
本发明提供一种蒸气设施的水处理方法，在蒸气设施中，尽可能抑制联氨等药剂的使用量，防止在特定的设备内的水垢的附着。在蒸气设施的运转中，对规定的设备内的流路(21)赋予暂时的化学性环境变化或大致周期的化学性环境变动。
文档编号F22B37/52GK101395426SQ20078000812
公开日2009年3月25日 申请日期2007年8月28日 优先权日2006年8月31日
发明者山上胜彦, 山内澄男, 庄田泰彦, 村田和丰, 石原伸夫, 金留正人 申请人:三菱重工业株式会社