(57)【要約】【課題】プレボイラ系統及び節炭器の溶存酸素濃度を許容される範囲で極力高く保って防食を図り、ドラム廻り蒸発器に孔食を発生しないようにするドラムボイラ又はドラムボイラを備えた排熱回収ボイラを提供すること。【解決手段】ドラム８の入口又は出口に酸素注入量コントロール用の溶存酸素計１８を設け、この溶存酸素計１８で直接サンプリングした給水がドラム水として許容とされる最大溶存酸素量となるように溶存酸素濃度をコントロールすることにより、プレボイラ及び節炭器に対して酸素処理法を成立させるための必要溶存酸素が確実に保たれるのでドラム廻り蒸発器１１での孔食の発生及びプレボイラ及び節炭器も酸素不足による腐食を発生することがない。このとき、ドラム水のカチオンパス電気伝導率を考慮に入れてドラム入口の溶存酸素濃度が許容される最高の酸素濃度となるように制御することで、最適な溶存酸素のコントロールが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、
プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、さらにドラムへ給水する給水管に溶存酸素濃度を計測する手段を設け、該溶存酸素濃度計測手段で計測された溶存酸素濃度に応じて、プレボイラ系統への給水管への酸素注入手段からの酸素注入量を加減する制御手段を設けたことを特徴とするドラムボイラ。
【請求項２】
給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、
プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、またドラムへ給水する給水管に溶存酸素濃度を計測する手段を設け、さらにドラム内のカチオンパス電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段を設け、該電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率と溶存酸素濃度計測手段で計測された溶存酸素濃度から許容酸素濃度を演算する演算器を設け、該演算器で演算された許容酸素濃度内となるように前記酸素注入手段からのプレボイラ系統への酸素注入量を加減する制御手段を設けたことを特徴とするドラムボイラ。
【請求項３】
給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、
プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、またドラム降水管内の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計測手段を設け、該溶存酸素濃度計測手段で測定された溶存酸素濃度に応じて、プレボイラへの給水管への酸素注入手段からの酸素注入量を加減する制御手段を設けたことを特徴とするドラムボイラ。
【請求項４】
給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、
プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、またドラム降水管内の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計測手段を設け、さらにドラム降水管内のカチオンパス電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段を設け、該電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率と溶存酸素濃度計測手段で測定された溶存酸素濃度から許容酸素濃度を演算する演算器を設け、該演算器で演算された許容酸素濃度内となるように前記酸素注入手段からのプレボイラ系統への酸素注入量を加減する制御手段を設けたことを特徴とするドラムボイラ。
【請求項５】
高圧および／または中圧系統の熱交換器と低圧系統の熱交換器を備え、前記高圧および／または中圧系統の熱交換器は貫流ボイラで構成し、前記低圧系統の熱交換器はドラムボイラで構成した複圧式または三重圧式の排熱回収ボイラであって、
低圧系統の熱交換器のドラムボイラが請求項１ないし４のいずれかに記載のドラムボイラであることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項６】
高圧系統、中圧系統および低圧系統の各熱交換器を備え、前記高圧系統の熱交換器は貫流ボイラで構成し、前記低圧系統および中圧系統の熱交換器はドラムボイラで構成した複圧式または三重圧式の排熱回収ボイラであって、
低圧系統および中圧系統の熱交換器のドラムボイラが請求項１ないし４のいずれかに記載のドラムボイラであることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドラムタイプのボイラに酸素処理法（ＯＴ）を採用する場合に酸素の過注入によるドラム廻り蒸発器での孔食の発生の防止及び、酸素注入量の不足によりプレボイラ及び節炭器の腐食を防止するのに好適なドラムボイラ用酸素注入装置を備えたドラムボイラおよびドラムボイラを備えた排熱回収ボイラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラの水処理方法として給水中の酸素濃度を極力少なくして給水をアルカリ性に保ち、マグネタイト皮膜を形成させて防食を図る揮発性物質処理法（ＡＶＴ）の代わりに、給水に適度に酸素を注入してヘマタイト皮膜を形成させて防食を図る酸素処理法（ＯＴ）が採用されており良好な結果を得ている。
【０００３】
前記酸素処理法を採用するには、水の純度が非常に大切であり、水の純度が悪い状態で酸素処理法を採用すると、チューブ又は配管に孔食を発生する。従って、ボイラ水の純度を表す指標としてカチオンパス電気伝導率で水質を監視しており、カチオンパス電気伝導率が規定値以下の場合にのみボイラの水処理法として酸素処理法（ＯＴ）を採用できる。
【０００４】
ドラムボイラでは、ドラムを中心とする蒸発器系統で蒸発による濃縮が起っており、不純物濃度が高い状態であるため、この状態の水に一定量以上の酸素が混入すると孔食を発生する可能性がある。
【０００５】
従来の技術では、貫流ボイラに酸素処理法を採用する場合に節炭器入口でのボイラ水の溶存酸素濃度が５０〜１５０μｇＯ／Ｌ（「Ｏ」は元素、「μｇＯ／Ｌ」はｐｐｂと等価）になるように酸素を注入するようにしていたのに対し、ドラムタイプのボイラに酸素処理法を採用する場合に、節炭器入口でボイラ水の溶存酸素濃度が３０〜５０μｇＯ／Ｌになるように酸素注入量を制限するだけでドラム入口の溶存酸素濃度を直接サンプリングして酸素注入量を制御する方法はとられていなかった。  
貫流ボイラに比べドラムボイラの場合、節炭器入口の酸素濃度を下げているのは、ドラム廻りの蒸発器で孔食が発生するのを防止するためである。
【０００６】
一方、多少塩化物等の不純物が入っていても酸素濃度が４０〜５０μｇＯ／Ｌ以下であれば孔食は発生しないことが分かっている。  
また、酸素処理法を有効に働かせるためのボイラ水中の溶存酸素濃度は最低でも２０μｇＯ／Ｌ必要があり、望ましくは極力ドラム入口で溶存酸素濃度の上限である４０〜５０μｇＯ／Ｌを超えない範囲で、その濃度を上げる必要がある。
【特許文献１】特開昭５３−７４６０３号公報
【特許文献２】特開平９−１７０７０２号公報
【特許文献３】特表２００１−５１４３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ドラムタイプのボイラにおけるプレボイラ系統及び節炭器に対して酸素処理法を有効に働かせるためにはプレボイラ系統及び節炭器のボイラ水の溶存酸素濃度を極力高く保ち、かつドラムの入口では確実に４０〜５０μｇＯ／Ｌにすることが重要である。しかし、プレボイラ系統及び節炭器の壁面に形成される保護皮膜の状態により酸素の消費量が変わるため、酸素注入量の制御が非常に難しいという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、プレボイラ系統及び節炭器の溶存酸素濃度を許容される範囲で極力高く保って防食を図り、ドラム廻り蒸発器に孔食を発生しないようにするドラムボイラ又はドラムボイラを備えた排熱回収ボイラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記本発明の課題は、ドラムへの給水を直接サンプリングして、このサンプリング水の溶存酸素濃度がドラム水で許容される最大の溶存酸素濃度となるようにプレボイラ系統に酸素を注入することにより達成される。
【００１０】
請求項１記載の発明は、給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、さらに汽水分離ドラムへ給水する給水管に溶存酸素濃度を計測する手段を設け、該溶存酸素濃度計測手段で計測された溶存酸素濃度に応じて、プレボイラ系統への給水管への酸素注入手段からの酸素注入量を加減する制御手段を設けたドラムボイラである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、また汽水分離ドラムへ給水する給水管に溶存酸素濃度を計測する手段を設け、さらに汽水分離ドラム内のカチオンパス電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段を設け、該電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率と溶存酸素濃度計測手段で計測された溶存酸素濃度から許容酸素濃度を演算する演算器を設け、該演算器で演算された許容酸素濃度内となるように前記酸素注入手段からのプレボイラ系統への酸素注入量を加減する制御手段を設けたドラムボイラである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、またドラム降水管内の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計測手段を設け、該溶存酸素濃度計測手段で測定された溶存酸素濃度に応じて、プレボイラへの給水管への酸素注入手段からの酸素注入量を加減する制御手段を設けたドラムボイラである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、給水管によりプレボイラ系統及び節炭器を経由してドラムに順次給水し、ドラムの下部に設置された蒸発器で得られた汽水混合流体を上昇管によりドラムに供給し、汽水分離された後の水をドラム降水管と蒸発器供水管を経由して再び蒸発器に供給する構成を備えたドラムボイラにおいて、プレボイラ系統への給水管に酸素を注入する酸素注入手段を設け、またドラム降水管内の溶存酸素濃度を計測する溶存酸素濃度計測手段を設け、さらにドラム降水管内のカチオンパス電気伝導率を測定する電気伝導率測定手段を設け、該電気伝導率測定手段で測定された電気伝導率と溶存酸素濃度計測手段で測定された溶存酸素濃度から許容酸素濃度を演算する演算器を設け、該演算器で演算された許容酸素濃度内となるように前記酸素注入手段からのプレボイラ系統への酸素注入量を加減する制御手段を設けたドラムボイラである。
【００１４】
請求項５記載の発明は、高圧および／または中圧系統の熱交換器と低圧系統の熱交換器を備え、前記高圧および／または中圧系統の熱交換器は貫流ボイラで構成し、前記低圧系統の熱交換器はドラムボイラで構成した複圧式または三重圧式の排熱回収ボイラであって、低圧系統の熱交換器のドラムボイラが請求項１ないし４のいずれかに記載のドラムボイラである排熱回収ボイラである。
【００１５】
請求項６記載の発明は、高圧系統、中圧系統および低圧系統の各熱交換器を備え、前記高圧系統の熱交換器は貫流ボイラで構成し、前記低圧系統および中圧系統の熱交換器はドラムボイラで構成した複圧式または三重圧式の排熱回収ボイラであって、低圧系統および中圧系統の熱交換器のドラムボイラが請求項１ないし４のいずれかに記載のドラムボイラである排熱回収ボイラである。
【００１６】
なお、プレボイラ系統とは一般に復水器（図示せず）〜給水ヒータまでの間の系統を指す。以下に説明する本実施例では復水器から給水タンク１までの系統は図示を省略しているので、給水タンク１〜給水ヒータ５の間の系統を指す。
【００１７】
（作用）
本発明の請求項１〜６記載の発明によれば、ドラムに給水される水の溶存酸素濃度が高いとドラム廻りの蒸発器で孔食が発生するおそれがあり、この孔食をおそれるあまり、プレボイラ系統への酸素注入量を低く抑えるとプレボイラ系統及び節炭器の防食が十分図れないといった問題を生ずる。そこでドラムへの給水を直接サンプリングしてドラム水として許容とされる最大溶存酸素量となるように溶存酸素濃度をコントロールすることにより、プレボイラ及び節炭器に対して酸素処理法を成立させるために必要な溶存酸素が確実に保たれるので、ドラム廻り蒸発器での孔食の発生及びプレボイラ及び節炭器も酸素不足による腐食を発生することがない。
【００１８】
請求項２、４記載の発明では、このときドラム水のカチオンパス電気伝導率を考慮に入れてドラム入口の溶存酸素濃度が許容される最高の酸素濃度となるように制御することで、最適な溶存酸素のコントロールが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、プレボイラ系統及び節炭器の溶存酸素濃度をドラム廻り蒸発器で孔食を発生させない範囲で高く設定できるので、プレボイラ系統と節炭器とドラム廻り蒸発器を常に最適な防食効果を発揮するように溶存酸素濃度を調節することが可能となる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、ドラム水のカチオンパス電気伝導率を考慮に入れてドラム入口の溶存酸素濃度が許容される最高の酸素濃度となるように制御することにより、最適な溶存酸素のコントロールが可能となり、
請求項３記載の発明によれば、直接ドラム水の酸素濃度を測定することによりドラム入口の溶存酸素濃度がドラム廻りの蒸発器等に孔食を発生させないように許容される最高限度に保つことができ、プレボイラ系統と節炭器とドラム廻り蒸発器を常に最適な防食効果を発揮するように溶存酸素濃度を調節することが可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、ドラム水のカチオンパス電気伝導率を考慮に入れて、かつ直接ドラム水の酸素濃度を測定することによりドラム入口の溶存酸素濃度がドラム廻りの蒸発器等に孔食を発生させないように許容される最高限度に保つことができ、プレボイラ系統と節炭器とドラム廻り蒸発器を常に最適な防食効果を発揮するように溶残酸素濃度を調節することが可能となる。。
【００２２】
請求項５及び請求項６記載の発明によれば、中圧および／または低圧系統のドラム内の給水の溶存酸素濃度が規定値となるようにし、中圧および／または低圧系統の熱交換器（節炭器）の溶存酸素濃度を低圧系統のドラム廻りの熱交換器（蒸発器）で孔食を発生させない範囲で溶存酸素濃度を高く設定でき、プレボイラ系統と節炭器とドラム廻り蒸発器を常に最適な防食効果を発揮する溶存酸素濃度に調節することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施例を図面と共に説明する。  
【実施例１】
【００２４】
図１は本実施例のドラムボイラ用酸素注入装置を備えたプレボイラ系統とボイラ節炭器及びボイラドラム蒸発器廻りの全体系統の構成図を示す。  
給水タンク１から出た水は給水タンク降水管２を通り、ボイラ給水ポンプ４に送られる。ボイラ給水ポンプ４により昇圧された水は給水管３を経由して給水ヒータ５に送られ、給水ヒータ５を出た水は節炭器６に送られる。節炭器６を出た水は節炭器ドラム連絡管７を通りドラム８へ供給される。
【００２５】
ドラム８内に入った水はドラム降水管９から蒸発器供水管１０に送られ、蒸発器供水管１０から蒸発器１１へ供給される。蒸発器１１で熱を受けた水は気水混合流体となり、上昇管１２を通りドラム８へ戻る。気水混合流体はドラム８内で水と蒸気に分離されて、蒸気は飽和蒸気管１３を通り、図示しない過熱器等へ供給される。
【００２６】
給水タンク降水管２を流れる水には酸素発生装置１４から酸素が注入される。酸素発生装置１４で発生した酸素は酸素注入管１５により給水タンク降水管２へ注入される。  
給水タンク降水管２内の水に対する酸素注入量の制御は酸素注入管１５に設置してある酸素コントロール弁１６により行われるが、酸素コントロール弁１６の制御は次の動作により行われる。
【００２７】
節炭器ドラム連絡管７より抜き出された水はドラム入口サンプリング配管１７により溶存酸素計１８に送られる。溶存酸素計１８の信号は制御ケーブル１９で演算器２３に送られ、演算器２３で得られた制御信号が制御ケーブル１９から酸素コントロール弁１６に送られ、ドラム給水の溶存酸素濃度が規定値となるように酸素コントロール弁１６の開度が設定される。
【００２８】
上記のドラムボイラ用酸素注入装置を採用することにより、プレボイラ系統及び節炭器６の溶存酸素濃度をドラム８廻り蒸発器１１で孔食を発生させない範囲で高く設定できるので、常に最適な防食効果を発揮するように溶存酸素濃度を調節することが可能となる。
【実施例２】
【００２９】
図２は、図１に示す実施例と比べて、更にプレボイラ系統及び節炭器の溶存酸素濃度を限界値まで高く設定できるようにしたものである。図２に示す各構成部材で、図１に示すそれと同じものは同一番号を付して、その説明を省略する。  
図２に示す実施例が図１に示す実施例と相違する所は、ドラム８内の水のカチオンパス電気伝導率で溶存酸素許容値を計算して、その値で溶存酸素注入量をコントロールするようにした点である。
【００３０】
図２ではドラム８のドラム水をドラム水サンプリング管２０から抜き出してカチオンパス電気伝導率計２１に供給する。カチオンパス電気伝導率計２１では、ドラム水のカチオンパス電気伝導率が電気信号に変換される。カチオンパス電気伝導率計２１で得られたカチオンパス電気伝導率の信号は信号ケーブル２２により許容酸素濃度演算器２３に送られる。
【００３１】
ところで、ドラム水の許容酸素濃度とカチオンパス電気伝導率には図３に示す関係がある。この関係が許容酸素濃度演算器２３に組込まれる。  
ドラム水のカチオンパス電気伝導率を考慮して許容酸素濃度演算器２３で算出された溶存酸素濃度が許容酸素濃度となるようにドラム入口の溶存酸素濃度との突合わせが行われ、許容酸素濃度限界となるような信号が信号ケーブル１９により送られ、酸素コントロール弁１６を調整することにより、最適な溶存酸素のコントロールが可能となる。
【００３２】
次に具体的な制御設定値について説明する。  
腐食加速する代表的な不純物としては塩素イオンがあるが、溶存酸素濃度をパラメータとして孔食を発生しない塩素イオン濃度の限界値を実験により求めた。実験条件としては  温度１６０℃、ｐＨ８．５、流速は０．１８ｍｍ／ｓ、材質は炭素鋼である。
【００３３】
実験により求めた孔食発生しない溶存酸素濃度と塩素イオン濃度の限界値を下記に示す。
【００３４】
孔食を発生しない限界値  
溶存酸素濃度  ４０μｇＯ／Ｌの場合の塩素イオン濃度  １２０μｇＣｌ／Ｌ  
溶存酸素濃度１００μｇＯ／Ｌの場合の塩素イオン濃度    １２μｇＣｌ／Ｌ  
塩素イオン濃度１２０μｇＣｌ／Ｌをカチオンパス電気伝導率に換算すると０．１５４  ｍＳ／ｍ、塩素イオン濃度１２μｇＣｌ／Ｌをカチオンパス電気伝導率に換算すると０．０１６ｍＳ／ｍとなる。
【００３５】
上記の実験結果から図３の具体的な関数を式で表すと次の通りとなる。  
Ｙ＝１０７−４３５Ｘ  
ここでＹは溶存酸素濃度、Ｘはカチオンパス電気伝導率である。
【００３６】
上記の関数式を許容酸素濃度演算器２３に組込むことにより容易に制御に必要な信号を作ることができる。
【実施例３】
【００３７】
図４は給水中の溶存酸素濃度の測定点をドラム降水管９とした他の実施例である。  
本実施例は、直接ドラム水の酸素濃度を測定することにより注入酸素濃度が規定値を超えないようにしたものである。ドラム降水管サンプリング配管２４により溶存酸素計１８にドラム水が送られる。ドラム降水管９の酸素濃度は規定値を超えないように制御ケーブル１９により酸素コントロール弁１６を制御することにより、ドラム水の酸素濃度が規定を超えてドラム廻りの蒸発器１１等に孔食が発生するのを防止できる。
【実施例４】
【００３８】
図５は図４の実施例に、さらにドラム降水管９のカチオンパス電気伝導率をカチオンパス電気伝導率計２１で計測する構成を追加して、ドラム廻りの蒸発器１１等に孔食が発生する限界まで酸素濃度を高め、プレボイラ系統及び節炭器６の防食をより確実に行うものである。
【実施例５】
【００３９】
本発明の酸素処理法（ＯＴ）による防食法は貫流型ＨＲＳＧ（排熱回収ボイラ）に適用した場合に特に有効である。  
ガスタービン排ガスを熱源とするコンバインドプラントで採用されるＨＲＳＧは、プラント効率を上げるために、ＨＲＳＧの中を２〜３種類の蒸気圧力に分ける２重圧又は３重圧方式が採用される場合が多い。例えば、ドラムタイプのボイラの場合にはドラムが２台又は３台設置される。貫流型ＨＲＳＧの場合は、貫流型ボイラにすることが起動特性等から有効である中圧及び高圧部分には貫流方式を採用するが、低圧部分にはドラム型ボイラが採用されることが多い。場合によっては中圧及び低圧部分にドラム型ボイラが採用されることもある。
【００４０】
典型的な貫流型ＨＲＳＧの全体系統図を図６に示す。  
復水器２５から回収される復水は復水管２６を通り、復水ポンプ２７により低圧節炭器２８に送られる。低圧節炭器２８を出た水の一部は低圧給水管２９を経由して低圧ドラム３１に送られる。低圧ドラム３１に入った水は低圧ドラム降水管３２から低圧蒸発器供水管３３に送られ、低圧蒸発器供水管３３から低圧蒸発器３４へ供給される。低圧蒸発器３４で熱を受けた水は気水混合流体となり、低圧蒸気上昇管３５を通り低圧ドラム３１へ戻る。低圧蒸発器３４で気水混合流体となった水は低圧ドラム３１で水と蒸気に分離されて、蒸気は低圧過熱器３６で過熱された後、低圧主蒸気管３７を通り、図示しない低圧蒸気利用機器等へ供給される。
【００４１】
また、低圧節炭器２８を出た水の一部は低圧給水管２９から分岐した中圧・高圧用給水ポンプ入口配管３８を経由して中圧・高圧用給水ポンプ３９に送られる。中圧・高圧用給水ポンプ３９からは中圧主給水管４０と高圧主給水管４６にそれぞれ加圧された状態で給水される。
【００４２】
まず、中圧主給水管４０に入った水は中圧給水弁４１を経て中圧節炭器４２、中圧蒸発器４３及び中圧過熱器４４に順次送られる。中圧過熱器４４で十分過熱された中圧蒸気は中圧主蒸気管４５から図示しない中圧蒸気利用機器等へ供給される。
【００４３】
また、高圧主給水管４６に入った水は高圧給水弁４７を経て高圧節炭器４８、高圧蒸発器４９及び高圧過熱器５０に順次送られる。高圧過熱器５０で十分過熱された高圧蒸気は高圧主蒸気管５１から図示しない高圧蒸気利用機器等へ供給される。
【００４４】
上記構成からなるＨＳＧＲにおいて、復水管２６を流れる水に酸素発生装置１４から酸素が注入される。酸素発生装置１４で発生した酸素は酸素注入管１５により復水管２６へ注入される。酸素注入量の制御は酸素注入管１５に設置してある酸素コントロール弁１６により行われる。低圧給水管２９より抜き出されたドラム入口サンプリング配管１７内の水の溶存酸素濃度を溶存酸素計１８で計測し、この酸素濃度信号により演算器２３で必要な酸素量が算出され、これを制御ケーブル１９から受けて酸素コントロール弁１６の制御が行われる。こうして低圧ドラム３１内の給水の溶存酸素濃度が規定値となるようにし、低圧節炭器２８の溶存酸素濃度を低圧ドラム３１廻りの低圧蒸発器３４で孔食を発生させない範囲で溶存酸素濃度を高く設定できるので、常に最適な防食効果を発揮するように溶存酸素濃度を調節することが可能となる。
【００４５】
酸素処理法（ＯＴ）は特に貫流型ボイラで有効であり、本実施例は、酸素処理法を採用したいが低圧系統のドラムボイラの腐食が問題となる可能性があり採用できなかった貫流及びドラム型ボイラ混在型ＨＲＳＧにも有効である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によりプレボイラ系統及び節炭器の溶存酸素濃度をドラム廻りの蒸発器で孔食を発生しない限界まで高めることができるため、最適な防食効果を発揮することができると同時に酸素過注入によるドラム廻り蒸発器系統の孔食の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１によるドラムボイラ用酸素注入装置を使用した場合の全体系統図である。
【図２】本発明の実施例２によるドラムボイラ用酸素注入装置を使用した場合の全体系統図である。
【図３】ドラム水のチオンパス電気伝導率と許容酸素濃度の関係を示した説明図である。
【図４】本発明の実施例３によるドラムボイラ用酸素注入装置を使用した場合の全体系統図である。
【図５】本発明の実施例４によるドラムボイラ用酸素注入装置を使用した場合の全体系統図である。
【図６】本発明の実施例５による貫流型及びドラム型兼用ＨＲＳＧの系統におけるドラムボイラ用酸素注入装置を使用した場合の全体系統図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  給水タンク                 ２  給水タンク降水管
３  給水管                     ４  ボイラ給水ポンプ
５  給水ヒータ                 ６  節炭器
７  節炭器ドラム連絡管         ８  ドラム
９  ドラム降水管               １０  蒸発器供水管
１１  蒸発器                   １２  上昇管
１３  飽和蒸気管               １４  酸素発生装置
１５  酸素注入管               １６  酸素コントロール弁
１７  ドラム入口水サンプリング配管
１８  溶存酸素計               １９  制御ケーブル
２０  ドラム水サンプリング管   ２１  カチオンパス電気伝導率計
２２  信号ケーブル             ２３  許容酸素濃度演算器
２４  ドラム降水管サンプリング配管
２５  復水器                   ２６  復水管
２７  復水ポンプ               ２８  低圧節炭器
２９  低圧給水管               ３０  低圧ドラム給水調節弁
３１  低圧ドラム               ３２  低圧ドラム降水管
３３  低圧蒸発器供水管         ３４  低圧蒸発器
３５  低圧蒸発器上昇管         ３６  低圧過熱器
３７  低圧主蒸気管             ３８  中圧・高圧用給水ポンプ入口配管
３９  中圧・高圧用給水ポンプ   ４０  中圧主給水管
４１  中圧給水調節弁           ４２  中圧節炭器
４３  中圧蒸発器               ４４  中圧過熱器
４５  中圧主蒸気管             ４６  高圧主給水管
４７  高圧給水調節弁           ４８  高圧節炭器
４９  高圧蒸発器               ５０  高圧過熱器
５１  高圧主蒸気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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