(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラへボイラ水を供給するようにポンプとボイラとを連結するボイラ給水管にはバイパス管が上流側で分岐されると共に下流側で接続され、同バイパス管の途中に接続されたポンプによりボイラ水を加圧し、その加圧されたボイラ水をエジェクタへ圧送して同エジェクタ内に負圧を発生させ、その負圧により外部からエジェクタ内に酸素を吸い込んで、ボイラ水に酸素を溶解させた後、そのボイラ水をボイラ給水管に供給してボイラ給水管内面に酸化鉄の腐食防止皮膜を形成するボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置において、
前記エジェクタよりも上流側に、ポンプにより吸い込まれたボイラ水の圧力又は流量を適正値に補正する補正手段を設けたことを特徴とするボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置。
【請求項２】
前記補正手段は、圧力制御弁である請求項１に記載のボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置。
【請求項３】
前記圧力制御弁は、前記ポンプの上流側に設けられた減圧弁である請求項２に記載のボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置。
【請求項４】
前記補正手段は、流量制御弁である請求項１に記載のボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置。
【請求項５】
前記流量制御弁は、前記ポンプとエジェクタとの間に設けられている請求項４に記載のボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば汽力発電プラントにおいて、復水器からボイラへボイラ水を供給するボイラ給水管の内面に酸化鉄の腐食防止皮膜を形成する腐食防止皮膜形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図３に示すように、ボイラ給水管５１の腐食防止皮膜形成装置としては、ボイラ給水管５１にバイパス管５２が分岐連通されている。このバイパス管５２の途中にはポンプ５３が接続されている。また、同ポンプ５３の下流側におけるバイパス管５２の部位にはエジェクタ５４が接続されている。このエジェクタ５４には酸素吸込管５５を介して酸素製造装置５６が接続されている。これらバイパス管５２、ポンプ５３、エジェクタ５４、酸素吸込管５５、酸素製造装置５６等により腐食防止皮膜形成装置が構成されている。
【０００３】
ボイラ給水管５１を流動するボイラ水はポンプ５３によりバイパス管５２に吸い込まれる。吸い込まれたボイラ水はポンプ５３から吐出され、エジェクタ５４に圧送される。このとき、エジェクタ５４をボイラ水が勢いよく流動することにより、エジェクタ５４内（実際にはエジェクタ５４と酸素吸込管５５との接続部位付近）に負圧が発生する。この負圧によりエジェクタ５４内には酸素製造装置５６から酸素吸込管５５を介して酸素が吸い込まれ、同酸素はボイラ水に溶解される。酸素を溶存するボイラ水はバイパス管５２からボイラ給水管５１内に還元される。酸素を溶存するボイラ水がボイラ給水管５１を流動することにより、ボイラ給水管５１内に酸化鉄の腐食防止皮膜が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の腐食防止皮膜形成装置には次のような問題があった。
【０００５】
（１）前記装置の駆動中において、ボイラ給水管５１を流動するボイラ水に圧力変動が発生する場合がある。ボイラ給水管５１を流動するボイラ水の圧力変動に伴い、バイパス管５２を流動するボイラ水にも圧力変動が発生する。この場合、エジェクタ５４に発生する負圧にも圧力変動が発生する。この圧力変動に伴い、エジェクタ５４内に吸い込まれる酸素量も変動し、正確な規定量の酸素を吸い込むことができないという問題があった。酸素量を規定量（特に規定量未満）吸い込むことができない場合には腐食防止皮膜の形成が正常に行われず、ボイラ給水管５１等内に正常な腐食防止皮膜が形成されず、本来の腐食防止効果が得られないといった問題が発生する。
【０００６】
（２）また、エジェクタ５４内に吸い込む酸素量が規定量未満とならないようにするためには、ポンプ５３の仕様（口径・標準流量・全揚程等）を的確に選定する必要があり、設計が難しいという問題があった。
【０００７】
（３）各管５１，５２の圧力変動に伴い、ポンプ５３の吐出量も変動するが、ポンプ５３の吐出量が多くなりすぎると、ポンプ５３に加わる負荷が大きくなり、ポンプ５３へ悪影響を与えるという問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題を解消するためになされたものであって、第１の目的は、ボイラ給水管の圧力変動に影響されることなく、酸素の供給量を所定量に保持可能なボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置を提供することにある。
【０００９】
第２の目的は、色々な形式のポンプに対応可能なボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置を提供することにある。
第３の目的は、ポンプに加わる負荷を低減可能なボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、ボイラへボイラ水を供給するようにポンプとボイラとを連結するボイラ給水管にはバイパス管が上流側で分岐されると共に下流側で接続され、同バイパス管の途中に接続されたポンプによりボイラ水を加圧し、その加圧されたボイラ水をエジェクタへ圧送して同エジェクタ内に負圧を発生させ、その負圧により外部からエジェクタ内に酸素を吸い込んで、ボイラ水に酸素を溶解させた後、そのボイラ水をボイラ給水管に供給してボイラ給水管内面に酸化鉄の腐食防止皮膜を形成するボイラ給水管の腐食防止皮膜形成装置において、前記エジェクタよりも上流側に、ポンプにより吸い込まれたボイラ水の圧力又は流量を適正値に補正する補正手段を設けたことをその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、前記補正手段は、圧力制御弁であることをその要旨とする。
請求項３に記載の発明では、前記圧力制御弁は、前記ポンプの上流側に設けられた減圧弁であることをその要旨とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、前記補正手段は、流量制御弁であることをその要旨とする。
請求項５に記載の発明では、前記流量制御弁は、前記ポンプとエジェクタとの間に設けられていることをその要旨とする。
【００１３】
従って、請求項１に記載の発明においては、エジェクタ内に吸い込まれたボイラ水の圧力又は流量は補正手段により適正値に補正されることから、エジェクタ内に発生する負圧は一定となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明の作用に加え、ポンプにより吸い込まれたボイラ水は圧力制御弁を通過することにより、設定圧力（適正圧力）に変更されてエジェクタ側へ圧送される。
【００１５】
請求項３に記載の発明においては、請求項２に記載の発明の作用に加え、ポンプにより吸い込まれたボイラ水の圧力が所定圧力よりも大幅に高くても、減圧弁をボイラ水が通過することにより、そのボイラ水の圧力は設定圧力（所定圧力）まで減圧される。これにより、エジェクタ内に発生する負圧は一定となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明においては、請求項１に記載の発明の作用に加え、ポンプにより吸い込まれたボイラ水の流量が所定流量よりも大幅に多くても、流量制御弁をボイラ水が通過することにより、そのボイラ水の流量は設定流量（所定流量）となる。これにより、エジェクタに発生する負圧は一定となる。
【００１７】
請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の発明の作用に加え、流量制御弁は前記ポンプとエジェクタとの間に設けられていることから、ポンプからエジェクタへ吐出されるボイラ水の吐出量が一定となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
【００１９】
図１に示すように、ボイラ１１には炭素鋼からなるボイラ給水管１２が接続され、ボイラ１１にはポンプ１３によりボイラ給水管１２を介してボイラ水が圧送される。前記ボイラ給水管１２にはバイパス管１４が分岐接続されている。同バイパス管１４の途中にはバイパス管用ポンプ１５が接続され、同ポンプ１５の駆動に伴い、ボイラ給水管１２からバイパス管１４内にボイラ水が吸い込まれる。バイパス管用ポンプ１５よりも下流側におけるバイパス管１４の部位にはエジェクタ１６が接続されている。このエジェクタ１６には酸素吸込管１７を介して酸素製造装置１８が接続されている。バイパス管用ポンプ１５の駆動に伴い、ボイラ水がエジェクタ１６に勢いよく圧送される。ボイラ水がエジェクタ１６に勢いよく圧送されることにより、エジェクタ１６内に負圧が発生し、酸素製造装置１８にて製造された酸素が酸素吸込管１７を介してエジェクタ１６内に吸い込まれるようになっている。
【００２０】
また、前記バイパス管用ポンプ１５の上流側におけるバイパス管１４の部位には補正手段、圧力制御弁としての減圧弁１９が接続されている。なお、本実施の形態では、減圧弁１９の設定圧力を４ｋｇ／ｃｍ2 としている。本実施の形態では、バイパス管用ポンプ１５の駆動時におけるバイパス管１４を流動するボイラ水の圧力は実験により４〜８ｋｇ／ｃｍ2の範囲で変動することが判明され、その変動範囲の最低値である４ｋｇ／ｃｍ2を設定圧力とした。従って、減圧弁１９を通過する前のボイラ水の圧力が仮に８ｋｇ／ｃｍ2であったとしても、減圧弁１９を通過することにより、そのボイラ水の圧力は４ｋｇ／ｃｍ2に減圧される。
【００２１】
本実施の形態では、上記のように腐食防止皮膜装置を構成したことにより次のような効果を得ることができる。
（１）バイパス管用ポンプ１５の上流側におけるバイパス管１４の部位に、設定圧力（吐出圧力）がバイパス管１４を流動するボイラ水の圧力変動範囲の最低値（４ｋｇ／ｃｍ2）と同値の減圧弁１９を設けた。従って、減圧弁１９から吐出されるボイラ水は常時一定の４ｋｇ／ｃｍ2となる。これにより、バイパス管用ポンプ１５からエジェクタ１６に圧送されるボイラ水の圧力は一定となり、エジェクタ１６に発生する負圧も一定圧となる。その結果、エジェクタ１６に吸い込まれる酸素量を一定量（規定量）に保持できる。すなわち、ボイラ水に溶解される酸素量を常時一定量に保持できることから、ボイラ給水管１２内面に腐食防止皮膜を効率良く、かつ正常に形成することができるとともに、ボイラ１１への悪影響もなくなる。
【００２２】
（２）前記減圧弁１９をバイパス管用ポンプ１５の上流側におけるバイパス管１４の部位に接続し、バイパス管用ポンプ１５に吸い込まれるボイラ水の圧力が常時一定の４ｋｇ／ｃｍ2となるようにした。これにより、バイパス管用ポンプ１５に加わる負荷の変動が防止され、同ポンプ１５への悪影響を減少できる。
【００２３】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態について説明する。なお、本実施の形態では上記第１実施形態と相違箇所についてのみ詳述するとともに、同部材については同符号を付して説明する。
【００２４】
図２に示すように、エジェクタ１６とバイパス管用ポンプ１５との間におけるバイパス管１４の部位には、補正手段としての流量制御弁２１が接続されている。同流量制御弁２１はバイパス管用ポンプ１５からエジェクタ１６側に吐出するボイラ水の流量を一定量に制限する。
【００２５】
ボイラ給水管１２からバイパス管１４に吸い込まれたボイラ水の流量は、ボイラ給水管１２の圧力変動に伴い不安定である。ボイラ水が流量制御弁２１を通過することにより、その流量は一定量に補正される。これにより、エジェクタ１６を流動するボイラ水の流量が一定に保持され、エジェクタ１６内に発生する負圧も一定圧にできる。その結果、本実施の形態においても上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００２６】
また、本実施の形態では、エジェクタ１６とバイパス管用ポンプ１５との間におけるバイパス管１４の部位に流量制御弁２１を接続したことにより、ポンプ１５から吐出されるボイラ水の吐出量を一定にできる。
【００２７】
さらに、ポンプ１５の吐出量を一定にできるので、ポンプ１５の仕様（口径・標準流量・全揚程等）を選定するのが容易となり、設計の自由度を向上できる。
なお、本発明は次のように実施することもできる。
【００２８】
（１）上記第１実施形態においては、補正手段、圧力制御弁としての減圧弁１９をバイパス管用ポンプ１５の上流側におけるバイパス管１４の部位に接続したが、エジェクタ１６の上流側であれば、バイパス管１４ばかりでなくボイラ給水管１２に減圧弁１９を設けて具体化してもよい。
【００２９】
（２）上記第１実施形態においては、補正手段、圧力制御弁として減圧弁１９を使用したが、この減圧弁１９に代えてリリーフ弁を使用して具体化してもよい。
【００３０】
（３）第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて具体化してもよい。すなわち、バイパス管用ポンプ１５の下流側におけるバイパス管１４の部位に、減圧弁１９を接続するとともに、バイパス管用ポンプ１５とエジェクタ１６との間におけるバイパス管１４の部位に流量制御弁２１を接続して具体化してもよい。
【００３１】
（４）上記各実施形態において、ボイラ水に溶解する気体をオゾン等の他の気体に代えて具体化してもよい。
（５）第１実施形態及び第２実施形態においては、定流量機能をエジェクタ以外の部材にて実施したが、エジェクタ自身にその機能を持たせることも可能である。例えば、その口径を一定圧力以上では、定流量以上は流れない設計とすること等が考えられる。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、エジェクタを流動する前のボイラ水に圧力変動が発生しても、ボイラ水がエジェクタを流動する際には、ボイラ水の圧力又は流量が所定値に補正されることから、エジェクタ内に発生する負圧を一定に保持できる。その結果、ボイラ水に溶解される酸素の含有量を一定にできるので、効率良く、かつ、正常にボイラ給水管内面に腐食防止皮膜を形成することができる。
【００３３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、エジェクタに流動するボイラ水の流量を一定流量（設定流量）にできることから、エジェクタに発生する負圧も一定できる。その結果、効率良く、かつ、正常にボイラ給水管内面に腐食防止皮膜を形成することができる。
【００３４】
請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の発明の効果に加え、ポンプから吐出されるボイラ水の吐出量も一定にできることから、ポンプの形式を選定するのが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態における腐食防止皮膜形成装置を示す概略図。
【図２】第２実施形態における腐食防止皮膜形成装置を示す概略図。
【図３】従来の腐食防止皮膜形成装置を示す概略図。
【符号の説明】
１１…ボイラ、１２…ボイラ給水管、１４…バイパス管、１５…ポンプとしてのバイパス管用ポンプ、１６…エジェクタ、１７…酸素吸込管、１８…酸素製造装置、１９…補正手段及び圧力制御弁としての減圧弁、２１…補正手段としての流量制御弁。
【図１】
0003715030.tif 000002
【図２】
0003715030.tif 000003
【図３】
0003715030.tif 000004