(57)【要約】      （修正有）【課題】特に炭素含有燃料で燃焼される発電所の蒸気発生器壁又は蒸気ボイラ壁の管がボイラ水で充填されている時、及び／又はボイラ水がこれらの管から排出されている時に生じる、ボイラ水への大気酸素の導入の問題を回避する、又は少なくとも軽減する。【解決手段】管内に不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されることによって形成されるボイラ水若しくは蒸気が発電所の運転時に流動する、管壁領域若しくは管区分の管内に、ボイラ水若しくは蒸気で充填する前に、特に大気酸素の形態の、管の各流動容積内に存在するガス状酸素が置き換えられるように、不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されること、及び／又は、管の各流動容積からのボイラ水若しくは蒸気の排出中に、生じる空き容積が充填されるように不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に炭素含有燃料で燃焼される発電所の蒸気発生器又は蒸気ボイラの、組み立てられ設置された管壁領域又は管壁区分の管の流動容積内の酸素含量を低減するための方法において、管内に不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されることによって形成されるボイラ水若しくは蒸気が発電所の運転時に流動する、管壁領域若しくは管区分の管内に、ボイラ水若しくは蒸気で充填する前に、特に大気酸素の形態の、管の各流動容積内に存在するガス状酸素が置き換えられるように、不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されること、及び／又は、管の各流動容積からのボイラ水若しくは蒸気の排出中に、生じる空き流動容積が充填されるように不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されることを特徴とする方法。
【請求項２】
いずれの場合にも、不活性ガス又は不活性ガス混合物が導入されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ボイラ水又は蒸気が管の各流動容積から排出されている時に、後続の空気の流動又は流入が防止されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
管の各流動容積からのボイラ水又は蒸気の排出が、蒸気発生器が停止されている時に行われることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
管がボイラ水若しくは蒸気で充填される前に存在し、及び／又はボイラ水若しくは蒸気が管から排出されている時に生じる管内の空き流動容積が、不活性ガス又は不活性ガス混合物で完全に充填されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
不活性ガス又は不活性ガス混合物が、特に増加したガス圧を有するガスクッションの形態で提供されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
管が、不活性ガスクッションと流体連通するように流動接続されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
不活性ガス又は不活性ガス混合物が、通気弁の開放により導入されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
管及び／又は通気弁が、接続された通気ラインを介して不活性ガスクッションと流体連通するように流動接続されることを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
不活性ガスとして窒素ガスが使用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特に炭素含有燃料で燃焼される発電所の蒸気発生器又は蒸気ボイラの、組み立てられ設置された管壁領域又は管壁区分の管の流動容積内の酸素含量を低減するための方法を目的とする。
【０００２】
現在蒸気発生器壁管の製造において使用される現代の高強度管材料は、特に発生する応力腐食割れの形態で、管の各流動容積を通して流動するボイラ水中の、増加した、又は高すぎる酸素濃度に敏感に反応する。したがって、ボイラ水の酸素含量は、現在の指令、例えば関連するＶＧＢ指令又は関連するＡＳＭＥ（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ：アメリカ機械工学会）指令に従って慎重に設定され、その後監視及び維持される。しかしながら、蒸気発生器が特に初めてボイラ水で充填されることになる場合、管が充填されている時に管の流動容積内にまだ存在する大気酸素がボイラ水に取り込まれるため、ボイラ水中の許容される酸素含量が超過し得る。特に蒸気発生器が初めて始動される場合、これは、少なくとも最初は、ボイラ水中の許容されないほど高い酸素含量を伴って操作される結果となり得る。
【０００３】
修復後等に蒸気発生器が再始動される場合にも、蒸気発生器の停止又は廃棄時に管の流動容積内に存在するボイラ水が排出される際、同じ問題が生じ得る。蒸気発生器が停止されている時に、ボイラ水を排出するための通気弁が開放される場合、水の排出中に流動容積が空いた時に外部から管の流動容積内に空気が流入する。特に、蒸気発生器壁管がまだ暖かい場合、空気が吸入される。この時、空気容積内に含有される大気酸素は、管内に残っている残留ボイラ水中、及び／又は、適切な場合には最充填中に流動容積内に導入される新しい新鮮なボイラ水に取り込まれる可能性があり、これにより、再びボイラ水中の望ましくない程高い酸素濃度が生じ、それによって管内において応力腐食割れが誘発又は促進される危険性を伴う。
【０００４】
独国特許出願公開第２４００８８２号は、軸方向に伸びる環状空間を有する二重壁型のコア管を有するジャケット又は管熱交換器を開示しており、管熱交換器は、不活性ガス源に接続されている。
【０００５】
米国特許第５７０１８２９（Ａ）号は、熱交換器を開示しており、その壁は、水／蒸気回路に接続された水冷管を有する。熱交換器の下部には、水／蒸気回路からの冷媒として水を流入させるための管システムが配設される。熱交換器壁はこの領域にオリフィスを有し、オリフィスを通して熱交換器内に空気が導入され、次いでこれが熱交換器内で水を旋回させる。
【０００６】
米国特許第３６９９９０３号は、発電所の蒸気発生器又は蒸気ボイラを開示しており、バーナ又は炉空間に、窒素含有空気とは独立して、酸化剤として純酸素も供給される。
【０００７】
また、米国特許第１９７６４６２（Ａ）号は、管壁が閉鎖管区分により形成される蒸気発生器を開示しており、閉鎖管区分には、ガス空間において熱を吸収し、熱交換器を通して流動する際に、熱交換器内を流動する液体に熱を排出する液体が流動している。
【０００８】
したがって、本発明が基づく目的は、蒸気発生器壁の管がボイラ水で充填されている時、及び／又はボイラ水がこれらの管から排出されている時に生じる、ボイラ水への大気酸素の導入の問題を回避する、又は少なくとも軽減する解決策を提供することである。
【０００９】
導入部においてより詳細に指定される種類の方法において、この目的は、本発明によれば、（蒸気発生器若しくは蒸気ボイラの）管壁領域若しくは管区分の管内に不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されることによって形成されるボイラ水若しくは蒸気が発電所の運転時に流動する、管壁領域若しくは管区分の管内に、ボイラ水若しくは蒸気で（蒸気発生器若しくは蒸気ボイラを）充填する前に、特に大気酸素の形態の、管の各流動容積内に存在するガス状酸素が置き換えられるように、不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されること、及び／又は、（蒸気発生器若しくは蒸気ボイラの）管の各流動容積からのボイラ水若しくは蒸気の排出中に、生じる空き流動容積が充填されるように不活性ガス若しくは不活性ガス混合物が導入されることにより達成される。
【００１０】
したがって、本発明によれば、管が充填されている時に大気酸素で充填された流動容積及び／又は蒸気発生器壁の管の流動容積内のボイラ水の排出中に形成する空き容積は、いずれの場合にもこの時点で管内に導入される不活性ガス又は不活性ガス混合物で充填される。蒸気発生器がボイラ水で充填されている時、不活性ガス又は不活性ガス混合物は、管の各流動容積内の空気を置き換え、これらの管、及び結果として蒸気発生器壁を、さもなければボイラ水中に取り込まれている大気酸素により生じ得る応力腐食割れから保護する。同様に、蒸気発生器が停止され、ボイラ水が排出されている時、不活性ガス又は不活性ガス混合物は、いずれの場合にもボイラ水の排出中に管内に形成する空き流動容積内に導入される。この場合も、さもなければおそらくはボイラ水に取り込まれる可能性のある大気酸素が、管の流動容積内に導入されない。また、導入された不活性ガス容積は、さもなければおそらくは蒸気発生器の停止期に生じる、大気酸素と管内壁との反応を防止する。
【００１１】
特に、不活性ガス又は不活性ガス混合物は、不活性ガス又は不活性ガス混合物として使用され、したがって、改良型において、本発明は、いずれの場合にも、不活性ガス又は不活性ガス混合物を導入できる。この場合、不活性ガスとして窒素を使用することが特に好ましい。
【００１２】
好都合の改良型において、本発明は、ボイラ水又は蒸気が管の各流動容積から排出されている時に、後続の空気の流動又は流入を防止することができる。
【００１３】
管の各流動容積からのボイラ水又は蒸気の排出が、蒸気発生器が停止されている時に行われる場合、本発明による方法を使用することが特に有利である。さもなければ、大気酸素が管の流動容積内に吸入されるという重大な危険性がある。
【００１４】
本発明のさらなる改良型によれば、管がボイラ水若しくは蒸気で充填される前に存在し、及び／又はボイラ水若しくは蒸気が管から排出されている時に生じる管内の空き流動容積が、不活性ガス又は不活性ガス混合物で完全に充填されれば、特に好都合であり、有利である。
【００１５】
管への不活性ガス又は不活性ガス混合物の導入を単純化するために、本発明はさらに、不活性ガス又は不活性ガス混合物を、特に増加したガス圧を有するガスクッションの形態で提供できる。
【００１６】
この場合、本発明の発展型によれば、管が、不活性ガスクッションと流体連通するように流動接続されれば、不活性ガス又は不活性ガス混合物の導入にさらに有利である。
【００１７】
蒸気発生器が停止されている時、及び通気弁が開放されている時に大気酸素が管の流動容積内に侵入する状況を防止するために、本発明はさらに、不活性ガス又は不活性ガス混合物を、通気弁の開放により導入できる。この場合、管及び／又は通気弁が、接続された通気ラインを介して不活性ガスクッションと流体連通するように流動接続されれば、さらに好都合であり、有利である。
【００１８】
最後に、本発明は、不活性ガスとして窒素が使用される点において差別化される。
【００１９】
管がスチールＴ２２、Ｔ２３又はＴ２４（ＡＳＴＭ  ２１３基準に従う指定）の１つで構成される管壁区分又は管壁領域の場合においては、本発明による方法を使用することが特に有利である。
【外国語明細書】
2013127354000001.pdf