(57)【要約】【課題】ボイラシステムにおける復水配管の腐食とボイラの伝熱面の腐食とを薬剤を用いずにともに抑制する。【解決手段】ボイラ２と、このボイラ２への給水ライン７と、前記ボイラ２からの蒸気が凝縮した復水を回収する復水配管４を備えたボイラシステム１であって、前記給水ライン７に、給水に含まれるアルカリ成分を除去するルーズＲＯ膜を備えた濾過膜部８を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラと、このボイラへの給水ラインと、前記ボイラからの蒸気が凝縮した復水を回収する復水配管を備えたボイラシステムであって、
前記給水ラインに、給水に含まれるアルカリ成分を除去するルーズＲＯ膜を備えた濾過膜部を設けたことを特徴とするボイラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、蒸気が凝縮した復水の回収を行うボイラシステムに関し、とくに復水配管の腐食を抑制するボイラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボイラシステムにおいて、ボイラからの蒸気が凝縮した復水を回収し、この復水を前記ボイラへの給水に混合するための復水配管を備えたものが知られている。
【０００３】
ここで、前記給水手段によって前記ボイラへ供給される給水には、炭酸水素塩および炭酸塩などのアルカリ成分が含まれている。このアルカリ成分は、前記ボイラ内で熱分解により水酸化物および炭酸ガスを生成する。水酸化物は、ボイラ水のｐＨを上昇させ、前記ボイラの伝熱面の腐食を抑制する作用がある。一方、、炭酸ガスは、蒸気とともに前記復水配管へ移行して蒸気の凝縮水，すなわち復水へ溶解してそのｐＨを低下させ、復水配管の腐食を促進する作用がある。したがって、前記復水配管の腐食を抑制する目的で、たとえば特許文献１に示される揮発性の中和型アミンなどの薬剤が給水へ添加されている。
【０００４】
ところで、一般的な工場におけるボイラシステムは、複数の蒸気供給系統を持ち、それぞれに対して蒸気ヘッダを介して蒸気を分配供給している。このようなボイラ装置では、各系統の負荷状態は、負荷機器の稼動状態によってさまざまであり、生成する復水の温度と量が各系統で一定にならない場合がある。この復水の温度と量の変動は、炭酸ガスの溶解度，あるいは濃度を変化させることによって腐食の反応速度に影響を与えるため、薬剤を添加する方法では、各系統に対して薬剤の供給量に過不足が生じる場合があった。
【０００５】
そこで、特許文献２では、薬剤を用いずに前記復水配管の腐食を抑制するため、前記ボイラへの給水ラインに、アルカリ成分を除去する濾過膜部を設けた水処理システムが提案されている。
【特許文献１】特開昭６０−１２８２７３号公報
【特許文献２】特開平８−９９０８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、前記濾過膜としては、逆浸透膜（ＲＯ膜）が使用されている。逆浸透膜は、炭酸水素塩および炭酸塩などのアルカリ成分の大部分を除去する液体分離膜である。このため、薬剤を用いずに前記復水配管の腐食を抑制する目的で前記逆浸透膜を使用した場合、前記ボイラ内でほとんど水酸化物が生成しないために、ボイラ水のｐＨが上昇せず、前記伝熱面の腐食のリスクが高くなる。前記伝熱面および前記復水配管での腐食を抑制するための手段としては、前記給水ラインに前記逆浸透膜よりもアルカリ成分を透過しやすいナノ濾過膜（ＮＦ膜）を有する濾過膜部を設けることも考えられる。しかし、原水中のアルカリ成分濃度が高くなると、前記ボイラ内で生成する炭酸ガスが増え、前記復水配管の腐食のリスクが高くなってしまう。
【０００７】
この発明が解決しようとする課題は、ボイラシステムにおける復水配管の腐食とボイラの伝熱面の腐食とを薬剤を用いずにともに抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、ボイラと、このボイラへの給水ラインと、前記ボイラからの蒸気が凝縮した復水を回収する復水配管を備えたボイラシステムであって、前記給水ラインに、給水に含まれるアルカリ成分を除去するルーズＲＯ膜を備えた濾過膜部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、前記ルーズＲＯ膜によってアルカリ成分が除去され、その濃度が前記復水配管の腐食および前記ボイラの伝熱面の腐食をともに抑制可能なレベルに調節される。したがって、前記復水配管の腐食と前記ボイラの伝熱面の腐食とを薬剤を用いずにともに抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに、この発明の実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に係るボイラシステムの実施の形態の一例を示す概略的な説明図である。
【００１１】
図１において、ボイラシステム１は、ボイラ２と、このボイラ２への給水を行う給水手段３とを備えている。さらに、前記ボイラシステム１は、前記ボイラ２からの蒸気が凝縮して得られる復水を、前記ボイラ２への給水に混合するための復水配管４を備えている。
【００１２】
前記ボイラ２は、前記給水手段３から供給された給水を加熱して蒸気を生成し、この蒸気を蒸気配管５を介して負荷機器６へ供給するようになっている。
【００１３】
前記復水配管４は、一端側が前記負荷機器６と接続され、他端側が後述する給水タンク１１と接続されている。これにより、前記ボイラ２から前記負荷機器６へ供給され、この負荷機器６から前記復水配管４へ移行した蒸気が凝縮して得られた復水が、前記給水タンク１１へ流入するようになっている。
【００１４】
前記給水手段３は、水道水，工業用水，地下水などの水源から供給される原水を各種水処理部によって水処理し、この処理水を前記ボイラ２へ供給するものであり、前記ボイラ２への給水ライン７を備えている。
【００１５】
前記給水ライン７には、前記水処理部として濾過膜部８が設けられている。また、前記給水ライン７には、前記濾過膜部８の上流側に、前記水処理部としての軟水化部９および給水ポンプ１０がこの順で設けられ、さらに前記濾過膜部８の下流側に前記給水タンク１１が設けられている。また、前記給水手段３は、前記水処理部として脱気部１２を備えている。
【００１６】
前記濾過膜部８は、給水を濾過処理する濾過膜モジュール（図示省略）を備えている。この濾過膜モジュールを構成する濾過膜（図示省略）としては、給水に含まれるアルカリ成分を除去するルーズＲＯ膜（図示省略）が用いられている。本願発明におけるルーズＲＯ膜は、アルカリ成分に対する除去率の点において、ナノ濾過膜（ＮＦ膜）と逆浸透膜（ＲＯ膜）との中間に位置する特性を有する液体分離膜である。
【００１７】
ここで、アルカリ成分は、具体的には給水中の炭酸水素塩および炭酸塩などである。このアルカリ成分は、前記ボイラ２内で熱分解により水酸化物および炭酸ガスを生成する。水酸化物は、ボイラ水のｐＨを上昇させ、前記ボイラ２の伝熱面の腐食を抑制する作用がある。一方、炭酸ガスは、蒸気とともに前記復水配管４へ移行して蒸気の凝縮水，すなわち復水へ溶解してそのｐＨを低下させ、前記復水配管４の腐食を促進する作用がある。
【００１８】
前記濾過膜部８では、前記給水ポンプ１０から送り出された給水が一側から流入し、この給水が前記ルーズＲＯ膜で濾過されて、他側からアルカリ成分が除去された透過水とアルカリ成分を含む濃縮水とが分離されて流出するようになっている。ただし、透過水には、前記復水配管４の腐食を促進させず、なおかつ前記ボイラ２の伝熱面の腐食を抑制可能な程度にアルカリ成分が含まれている。そして、透過水は、前記給水ライン７を流れ、前記脱気部１２を経て前記給水タンク１１内に貯留されるようになっている。一方、濃縮水は、前記濾過膜部８と接続された濃縮水ライン１３へ流出するようになっている。
【００１９】
前記軟水化部９は、給水中の硬度分，すなわちカルシウムイオンおよびマグネシウムイオンをイオン交換樹脂により除去するものである。具体的には、前記軟水化部９は、給水中に含まれる硬度分をイオン交換反応によってナトリウムイオンやカリウムイオンなどの一価の陽イオンへ交換し、給水を軟水へ変換するように構成されている。これにより、軟水化された給水を前記ボイラ２へ供給することができ、このボイラ２の伝熱面において、硬度分に起因するスケールが発生することを防止することができるようになっている。
【００２０】
前記給水タンク１１には、前記給水ポンプ１０を作動させることにより、前記軟水化部９，前記濾過膜部８を通過した給水が貯留されるようになっている。また、前記給水タンク１１には、前記復水配管４から復水が流入するようになっている。
【００２１】
前記脱気部１２は、脱気ライン１４を介し、一次側が前記給水タンク１１と接続され、二次側が前記給水タンク１１と前記ボイラ２との間の前記給水ライン７と接続されている。この実施形態では、前記脱気部１２として、真空引きしたタワー内へ原水を霧状に供給することで給水の脱気を行うタワー式脱気装置が用いられている。そして、前記給水タンク１１に貯留された給水は、前記脱気部１２によって脱気された後、前記ボイラ２へ供給されるようになっている。前脱気部１２によって給水の脱気を行うことにより、給水中に含まれる溶存酸素が蒸気とともに前記復水配管４へ供給されることが原因で生じる前記復水配管４の腐食を抑制することができるようになっている。ちなみに、前記脱気部１２により、前記給水タンク１１内に貯留された給水を脱気するようになっているので、この給水タンク１１内へ流入した復水に含まれていた溶存酸素も除去することができるようになっている。
【００２２】
さて、前記ボイラシステム１では、前記給水ライン７を流れる給水が、まず前記軟水化部９を通過して軟水化される。そして、この軟水化された給水が、前記濾過膜部８を通過する際に、前記ルーズＲＯ膜（図示省略）によってアルカリ成分が除去され、その濃度が前記復水配管４の腐食および前記ボイラ２の伝熱面の腐食をともに抑制可能なレベルに調節される。このとき、アルカリ成分を含む濃縮水は、前記濃縮水ライン１３へ流出する。一方、アルカリ成分が除去された透過水は、前記濾過膜部８から前記給水ライン７へ流出すると、この給水ライン７を流れ、前記給水タンク１１内に貯留される。
【００２３】
前記給水タンク１１内の給水は、前記脱気ライン１４を流れ、前記脱気部１２を通過して脱気される。そして、この脱気部１２からの給水は、前記給水ライン７へ流入し、前記ボイラ２へ供給される。ここで、前記脱気部１２からの給水は、前記ボイラ２の負荷が少ないとき、このボイラ２へ供給される他、余剰分が前記給水ライン７を介して前記給水タンク１１へ還流される。この場合、給水の脱気度を向上させることができる。
【００２４】
以上説明した前記ボイラシステム１によれば、前記ルーズＲＯ膜により、給水に含まれるアルカリ成分の濃度が調節されるので、前記復水配管４の腐食と前記ボイラ２の伝熱面の腐食とを薬剤を用いずにともに抑制することができる。
【００２５】
以上、この発明を実施形態により説明したが、この発明は、その主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明に係るボイラシステムの実施の形態の一例を示す概略的な説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ボイラシステム
２  ボイラ
４  復水配管
７  給水ライン
８  濾過膜部
【図１】
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