(57)【要約】【課題】排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備の腐食状況をより高い精度で検知することができる排熱回収ボイラおよび複合発電設備を提供する。【解決手段】本発明に係る排熱回収ボイラ１０Ａは、ガスタービンから排出される燃焼排ガス１１が保有する熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させる排熱回収ボイラであり、排熱回収ボイラ１０Ａのケーシング１２内に設けられ、燃焼排ガス１１との熱交換により蒸気を発生させる高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７を含み、ケーシング１２内に設けられ、低圧節炭器１７の近傍に、硫酸による腐食電流を測定するための腐食センサ１８を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンから排出される燃焼排ガスが保有する熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させる排熱回収ボイラであり、
前記排熱回収ボイラのケーシング内に設けられ、前記燃焼排ガスとの熱交換により蒸気を発生させるための過熱器と蒸発器と節炭器とのうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の何れかを少なくとも１つ以上含み、
前記ケーシング内に設けられ、前記過熱器と前記蒸発器と前記節炭器と何れか１つ以上の近傍に、硫酸による腐食電流を検知するための腐食センサを少なくとも１つ有することを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項２】
ガスタービンから排出される燃焼排ガスが保有する熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させる排熱回収ボイラであり、
前記排熱回収ボイラのケーシング内に設けられ、前記燃焼排ガスとの熱交換により蒸気を発生させるための過熱器と蒸発器と節炭器とのうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の何れかを少なくとも１つ含み、
前記ケーシング内に挿入され、前記燃焼排ガスの一部を採取するための少なくとも１つのガス採取管と、
前記ケーシングの外部に設けられ、前記ガス採取管により抜き出された前記燃焼排ガスを収容するガス収容容器と、
前記ガス収容容器内に設けられ、硫酸による腐食電流を検知するための腐食センサと、
を有することを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項３】
請求項１において、
前記腐食センサは、
基板である第１の導電部と、
前記第１の導電部の上部に所定間隔を持って設けられる絶縁部と、
前記絶縁部の上部に設けられる第２の導電部と、
を有することを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項４】
請求項１又は３において、
前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記ケーシング内の前記燃焼排ガスの流入方向の最も後流側に設けられる前記過熱器、前記蒸発器または前記節炭器の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項５】
請求項４において、
前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の何れかの長手方向に複数設けられることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項６】
請求項４又は５において、
前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の少なくとも１つ以上の後流側の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つにおいて、
前記過熱器又は前記蒸発器の何れか一方又は両方の伝熱管の外周に、前記腐食センサを少なくとも１つ以上設けるための多面体形状の多面体支持部を少なくとも１つ以上有することを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１つにおいて、
前記ケーシング内に挿入される挿入管と、
前記腐食センサを前記挿入管に固定するためのヘッダと、
前記ケーシングの外部に設けられ、前記挿入管を前記ケーシング内で前記挿入管の挿入方向に移動させるための駆動装置と、
を有することを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項９】
請求項２において、
前記腐食センサは、
基板である第１の導電部と、
前記第１の導電部の上部に所定間隔を持って設けられる絶縁部と、
前記絶縁部の上部に設けられる第２の導電部と、
を有することを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項１０】
請求項２又は９において、
前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記ケーシング内の前記燃焼排ガスの流入方向の最も後流側に設けられる前記過熱器、前記蒸発器または前記節炭器の後流側の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項１１】
請求項２、９、１０の何れか１つにおいて、
前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の少なくとも１つ以上の後流側の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項１２】
請求項２、９、１０、１１の何れか１つにおいて、
前記ガス収容容器内に、前記ケーシング、前記過熱器、前記蒸発器及び前記節炭器の少なくとも何れか１つと同一の材料で形成される試験体が設けられることを特徴とする排熱回収ボイラ。
【請求項１３】
ガスタービンと、
請求項１乃至１２の何れか１つの排熱回収ボイラと、
前記排熱回収ボイラで発生した蒸気により駆動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンからの蒸気を復水にする復水器と、
前記復水器からの前記復水を排熱回収ボイラに給水する給水手段と、
を有することを特徴とする複合発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼排ガスの排熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させつつ、燃焼排ガスに含まれる硫黄（Ｓ）分に起因して生じる腐食を検知する排熱回収ボイラおよび複合発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
排熱回収ボイラ（Heat  Recovery  Steam  Generator：ＨＲＳＧ）は、ガスタービン等の排熱発生源から排出される高温の燃焼排ガスを利用して蒸気を生成する装置であり、例えば、排熱回収ボイラで生成した蒸気を蒸気タービンに供給し、発電機を駆動させるガスタービンコンバインドサイクル（Gas  Turbine  Combined  Cycle：ＧＴＣＣ）発電プラントなどにおいて広く用いられている
【０００３】
排熱回収ボイラにおいては、更なる発電効率の高度化を図るため、低温排熱回収技術の開発が活発に行われている。その際、燃焼排ガス中には、Ｓ分の燃焼によって生成した亜硫酸ガス（ＳＯ2）、亜硫酸ガスの一部が酸化されて生じた無水硫酸（ＳＯ3）、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）及び水蒸気（Ｈ2Ｏ）などが含まれており、燃焼排ガスに含まれるＳＯ3がＨ2Ｏと反応してＨ2ＳＯ4を生成する。排熱回収ボイラ内には、燃焼排ガスとの熱交換により蒸気を発生させる過熱器、蒸発器、節炭器などが設けられているが、排熱回収ボイラはガスタービンのガス流れ方向の下流側に設置されていることから、過熱器、蒸発器、節炭器などはその表面温度が酸露点以下となりやすい。そのため、過熱器、蒸発器、節炭器に設けられている伝熱管などには高濃度のＨ2ＳＯ4が凝縮して付着し易く、伝熱管などの金属伝熱面の腐食や灰付着等を引き起こすことが懸念されている。
【０００４】
従来、こうした排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備の腐食を防止するため、ガスタービン等から排出される燃焼排ガス中に含まれるＳＯ3、Ｈ2Ｏ、Ｈ2ＳＯ4などのガス成分に起因して生じる腐食を防止するための種々の方法が行われている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
また、排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備の腐食を防止する他に、排熱回収ボイラの入口から流入する燃焼排ガスのガス性状から酸露点を求め、酸露点の腐食条件について検討したり、定期的に排熱回収ボイラの内部に設けられている設備を交換してメンテナンスを実施する方法、市販の露点計を用いて燃焼排ガスの凝集成分による腐食を監視する方法などがある。市販の露点計は、例えば鏡面冷却式や静電容量式などを採用している。鏡面冷却式は、窓による曇りによって露点温度を判断する方法である。また、静電容量式は、導電体間に設置した空孔に蒸気を流入させ、その静電容量の変化を読み取ることで、露点を検知する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５８−１８７７０５号公報
【特許文献２】特開昭６１−２１７６９９号公報
【特許文献３】特許第３７９０３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、排熱回収ボイラの入口から流入する燃焼排ガスのガス性状から酸露点を求め、酸露点の腐食条件について検討する方法では、酸露点より高い温度ではどのような腐食形態となるかは明らかでない場合もあるため、実際に排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備に腐食が生じているか明らかとなっていない、という問題がある。また、天然ガスを燃料とする低ＳＯ3環境下での腐食についても、給水温度を酸露点以上としてＨ2ＳＯ4が出現して生じる腐食の対策を行っている場合でも排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備に腐食が発生している場合がある。
【０００８】
また、定期的に排熱回収ボイラの内部に設けられている設備を交換してメンテナンスを実施する方法では、燃焼排ガスの燃料性状、排熱回収ボイラの運転状況によってガスタービン等から発生する燃焼排ガスのガス性状も異なることで、燃焼排ガス中に含まれる高濃度のＨ2ＳＯ4が凝縮することによる腐食の状況も変化するため、排熱回収ボイラの内部に設けられている設備の交換周期の予測は困難である、という問題がある。
【０００９】
また、市販の露点計を適用して燃焼排ガスの凝集成分による腐食を監視する場合、鏡面冷却式の露点計では、ボイラ排ガスライン内に市販の露点計を設置すると、窓の汚れにより露点温度を確認することはできない。仮に酸露点を把握できたとしても腐食状況を確認することはできない。また、静電容量式の露点計では、導体に薄膜を用いているため、劣化しやすい。仮に酸露点を把握できたとしても腐食状況を確認することはできない。さらに表面水膜の電気伝導度の測定は困難であるため、測定の精度が悪くなる。そのため、市販の露点計を用いても炉内設備の腐食状況を安定して精度良く確認することはできない、という問題がある。
【００１０】
本発明は、前記問題に鑑み、排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備の腐食状況をより高い精度で検知することができる排熱回収ボイラおよび複合発電設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、ガスタービンから排出される燃焼排ガスが保有する熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させる排熱回収ボイラであり、前記排熱回収ボイラのケーシング内に設けられ、前記燃焼排ガスとの熱交換により蒸気を発生させるための過熱器と蒸発器と節炭器とのうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の何れかを少なくとも１つ以上含み、前記ケーシング内に設けられ、前記過熱器と前記蒸発器と前記節炭器と何れか１つ以上の近傍に、硫酸による腐食電流を検知するための腐食センサを少なくとも１つ有することを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１２】
第２の発明は、ガスタービンから排出される燃焼排ガスが保有する熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させる排熱回収ボイラであり、前記排熱回収ボイラのケーシング内に設けられ、前記燃焼排ガスとの熱交換により蒸気を発生させるための過熱器と蒸発器と節炭器とのうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の何れかを少なくとも１つ含み、前記ケーシング内に挿入され、前記燃焼排ガスの一部を採取するための少なくとも１つのガス採取管と、前記ケーシングの外部に設けられ、前記ガス採取管により抜き出された前記燃焼排ガスを収容するガス収容容器と、前記ガス収容容器内に設けられ、硫酸による腐食電流を検知するための腐食センサと、を有することを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明において、前記腐食センサは、基板である第１の導電部と、前記第１の導電部の上部に所定間隔を持って設けられる絶縁部と、前記絶縁部の上部に設けられる第２の導電部と、を有することを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１４】
第４の発明は、第１又は３の発明において、前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記ケーシング内の前記燃焼排ガスの流入方向の最も後流側に設けられる前記過熱器、前記蒸発器または前記節炭器の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１５】
第５の発明は、第４の発明において、前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の何れかの長手方向に複数設けられることを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１６】
第６の発明は、第４又は５の発明において、前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の少なくとも１つ以上の後流側の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１７】
第７の発明は、第１乃至６の何れか１つの発明において、前記過熱器又は前記蒸発器の何れか一方又は両方の伝熱管の外周に、前記腐食センサを少なくとも１つ以上設けるための多面体形状の多面体支持部を少なくとも１つ以上有することを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１８】
第８の発明は、第１乃至７の何れか１つの発明において、前記ケーシング内に挿入される挿入管と、前記腐食センサを前記挿入管に固定するためのヘッダと、前記ケーシングの外部に設けられ、前記挿入管を前記ケーシング内で前記挿入管の挿入方向に移動させるための駆動装置と、を有することを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００１９】
第９の発明は、第２の発明において、前記腐食センサは、基板である第１の導電部と、前記第１の導電部の上部に所定間隔を持って設けられる絶縁部と、前記絶縁部の上部に設けられる第２の導電部と、を有することを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００２０】
第１０の発明は、第２又は９の発明において、前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記ケーシング内の前記燃焼排ガスの流入方向の最も後流側に設けられる前記過熱器、前記蒸発器または前記節炭器の後流側の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００２１】
第１１の発明は、第２、９、１０の何れか１つの発明において、前記腐食センサは、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器のうち、前記過熱器、前記蒸発器および前記節炭器の少なくとも１つ以上の後流側の表面近傍に設けられることを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００２２】
第１２の発明は、第２、９、１０、１１の何れか１つの発明において、前記ガス収容容器内に、前記ケーシング、前記過熱器、前記蒸発器及び前記節炭器の少なくとも何れか１つと同一の材料で形成される試験体が設けられることを特徴とする排熱回収ボイラである。
【００２３】
第１３の発明は、ガスタービンと、第１乃至１２の何れか１つの発明の排熱回収ボイラと、前記排熱回収ボイラで発生した蒸気により駆動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンからの蒸気を復水にする復水器と、前記復水器からの前記復水を排熱回収ボイラに給水する給水手段と、を有することを特徴とする複合発電設備である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備の腐食状況をより高い精度で検知することができる。これにより、排熱回収ボイラ内やその内部に設けられている設備の腐食状況に応じ適切な対応を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施例１に係る排熱回収ボイラの構成を簡略に示す図である。
【図２】図２は、腐食センサの構成の一例を示す平面図である。
【図３】図３は、腐食センサの一例を示す図である。
【図４】図４は、腐食センサの腐食状態を示す図である。
【図５】図５は、排熱回収ボイラの他の構成を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施例２に係る排熱回収ボイラの構成を簡略に示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施例３に係る排熱回収ボイラの構成を簡略に示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施例４に係る排熱回収ボイラに用いられる腐食センサを備えた多面体支持部の構成の一例を簡略に示す図である。
【図９】図９は、図８のＡ−Ａ方向から見た図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例５に係る排熱回収ボイラの構成を示す概略図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例６に係る排熱回収ボイラの構成を示す概略図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例７に係る排熱回収ボイラの構成を示す概略図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施例８に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システムを示す概略図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施例４に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システムを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための実施例につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に記載した内容により限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００２７】
本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラについて、図面を参照して説明する。図１は、本実施例に係る排熱回収ボイラの構成を簡略に示す図である。図１に示すように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａは、ガスタービンから排出される燃焼排ガス１１が保有する熱を利用して蒸気タービン駆動用の蒸気を発生させるものである。排熱回収ボイラ１０Ａは、ケーシング１２と、高圧過熱器１３と、高圧蒸発器１４と、高圧節炭器１５と、低圧蒸発器１６と、低圧節炭器１７と、ガス採取装置６０Ａとを有する。高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７は、ケーシング１２内に燃焼排ガス１１のガス流れ方向に沿って前流側から後流側に向かってこの順に配置されている。なお、ケーシング１２は鉄骨構造の外郭部１９に支持されている。
【００２８】
ケーシング１２はガスタービン（不図示）からの燃焼排ガス１１が導入されるガス入口部２１と、煙突に続く出口ダンパ２２とを有する。ケーシング１２中に形成される燃焼排ガス１１の流路は、上下方向に延びており、下方側から上方側に向けて燃焼排ガス１１が流れるように形成されている。出口ダンパ２２は煙突と連結しており、出口ダンパ２２から排出される燃焼排ガス１１は煙突から大気に放出される。
【００２９】
高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７は、ケーシング１２内に収納されている。高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７は、複数の伝熱管からなる伝熱管群を有している。また、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７は、ケーシング１２内に各々の長手方向が水平となるように配置されている。高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７は燃焼排ガス１１の排ガス流路と交差するように設けられ、下方から上方に向けて流れる燃焼排ガス１１に晒されるように配置されている。
【００３０】
ケーシング１２の外周にはヘッダーハウジング２３が設けられている。高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々のヘッダー２４はヘッダーハウジング２３内に収納されている。
【００３１】
なお、本実施例においては、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７は、各々の内部に伝熱管群を有しているが、図１に示すように、概略表示のため、各々箱型で表示し、各々の内部に含まれる複数の伝熱管を集約して表示している。また、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７とヘッダー２４とは、各々の複数の伝熱管が寄せ集められて連結されるが、図１に示すように、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７とヘッダー２４との連結を簡略に表示するため、１つの線で表示している。
【００３２】
外郭部１９には、高圧ドラム２５、低圧ドラム２６が設けられ、高圧ドラム２５、低圧ドラム２６は各々外郭部１９に支持されている。
【００３３】
低圧節炭器１７と低圧蒸発器１６とから排出される給水は、各々のヘッダー２４から連絡管２７Ａを介して低圧ドラム２６に送給される。また、低圧ドラム２６から低圧蒸発器１６と蒸気タービンとに供給される給水は連絡管２７Ｂを介して排出される。
【００３４】
高圧節炭器１５と高圧蒸発器１４とから排出される給水は、各々のヘッダー２４から連絡管２８Ａを介して高圧ドラム２５に送給される。また、高圧ドラム２５から高圧蒸発器１４、高圧過熱器１３に供給される給水は連絡管２８Ｂを介して排出される。
【００３５】
腐食センサ１８は、ケーシング１２内の中でも燃焼排ガス１１の流れ方向の最も後流側に設けられており、本実施例においては、腐食センサ１８は、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７のうち、燃焼排ガス１１のガス流れ方向の最も後流側に設けられている低圧節炭器１７の上方側の表面近傍に設けられている。また、腐食センサ１８は、ケーシング１２内の略中央部分に設けられている。
【００３６】
なお、本実施例において、表面近傍とは、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の伝熱管の表面から伝熱管の表面温度と略同じ温度となる領域をいい、これらの表面でもよい。
【００３７】
腐食センサ１８は、「大気腐食モニタ」（Atmospheric  Corrosion  Monitor）あるいはＡＣＭ型腐食センサと称されている。腐食センサ１８は、二つの異種金属（基板と導電部）を互いに絶縁部で絶縁した状態とし、両者の端部を環境へ露出すると、その環境に応じて両金属間を水膜が連結するので腐食電流が流れる。この電流は卑な金属の腐食速度に対応するので、腐食センサとして用いられている。本実施例では、燃焼排ガス１１のガス温度が酸露点以下となることで、燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4が腐食センサに付着して凝縮することにより、両金属間が短絡してガルバニック対の腐食電流が流れる。なお、酸露点とは、燃焼排ガスに接する固体表面上に液滴の硫酸が出現する温度をいう。
【００３８】
腐食センサ１８の構成の一例を図２、３に示す。図２、３に示すように、腐食センサ１８は、基板（第１の導電部）３１と、その上に所定間隔を持って設けられる絶縁部３２と、絶縁部３２の上部に設けられる導電部（第２の導電部）３３とを有する。
【００３９】
基板３１を形成する材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ステンレス鋼、炭素鋼板(Ｆｅ)などを用いることができるが、本実施例では、ケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備の腐食状態を検知する観点から、基板３１を形成する材料には、ケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備と同一の材料を用いることが好ましく、具体的には炭素鋼板(Ｆｅ)が挙げられる。基板３１をこの腐食センサ１８の第１の導電部とする。
【００４０】
絶縁部３２および導電部３３は、基板３１上に所定間隔を持って並列に複数設けられ、直線状に形成される。導電部３３は、腐食センサ１８の第２の導電部とする。また、導電部３３を形成する材料としては、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、グラファイトなどの炭素材料などが挙げられるが、作業性、耐腐食性、費用の観点から、Ａｇを用いることが好ましい。
【００４１】
基板３１および導電部３３は、各々、端子３５ａ、３５ｂから電流記録装置（データロガー）３６に連結される。基板３１の表面の露出部が腐食センサ１８のアノード（陽極）となり、導電部３３が腐食センサ１８のカソード（陰極）となる。
【００４２】
腐食センサ１８の製造方法は特に限定されるものではなく、従来より用いられている方法により製造される。例えば、所定の大きさ（縦：６４ｍｍ、横：６４ｍｍ、厚さ：０．８ｍｍ）の基板３１を準備し、その上に絶縁ペースト（厚さ３０μｍ〜３５μｍ）を塗布し、硬化させ、絶縁部３２を形成する。その後、導電ペースト（厚さ３０μｍ〜４０μｍ、フィラー：Ａｇ）を、基板３１との絶緑が保たれるように、絶縁部３２のパターン上に積層印刷し、硬化させて導電部３３を形成する。これにより、腐食センサ１８が作製される。
【００４３】
金属の腐食性に影響を与える因子としては、温度、湿度、腐食性ガス（ＳＯｘ）などが挙げられるが、燃焼排ガス１１は、ガスタービンで燃料を燃焼した際に生じたものであり、燃料中に含まれる硫黄（Ｓ）が燃焼時に空気中の酸素（Ｏ2）と化合し、燃焼排ガス１１中に一酸化硫黄（ＳＯ）、亜硫酸ガス（ＳＯ2）、無水硫酸（ＳＯ3）などが含まれる。これらが燃焼排ガス１１中に含まれる水分（Ｈ2Ｏ）と反応してＨ2ＳＯ4を生成する。
【００４４】
燃焼排ガス１１が、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７で熱交換され、ガス温度が低下したり、プラントの運転停止によりケーシング１２内の温度が低下して、腐食センサ１８の表面温度が酸露点以下となると、図４に示すように、燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4が基板３１上に付着して凝縮し、凝縮成分３４を生成する。この凝縮成分３４により、導電部３３と基板３１とが短絡し、これに起因するＦｅ−Ａｇのガルバニック対の腐食電流が流れ、この腐食電流がデータロガー３６で計測される。また、このガルバニック対の腐食電流は、鋼材料や亜鉛材料の腐食量に対して相関があることから、腐食速度を定量評価できる。よって、腐食センサ１８は、Ｈ2ＳＯ4により電気化学的に発生する鋼の腐食電流を直接計測することができる。
【００４５】
本実施例においては、腐食センサ１８の基板３１は、ケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備と同一の材料で作製されている。そのため、腐食センサ１８で腐食電流が流れた際には、腐食センサ１８の腐食電流を検知し、腐食センサ１８の出力電流値を解析することにより、ケーシング１２の内面やその内部に設けられている高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７の伝熱管などが燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食を、直接かつ定量的に評価することができる。また、腐食センサ１８への酸の付着量が増大すると、腐食電流の値も大きくなるため、その腐食度合いも検知することができる。
【００４６】
腐食センサ１８は、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１のガス流れ方向の前流側、後流側のいずれに設けてもよいが、本実施例のように、腐食センサ１８は、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１のガス流れ方向の後流側に設けることが好ましい。燃焼排ガス１１は、低圧節炭器１７を通過する際に低圧節炭器１７と熱交換することで、燃焼排ガス１１の温度は低下するため、燃焼排ガス１１の温度は酸露点の温度よりも低くなり、Ｈ2ＳＯ4が液化しやすくなる。また、腐食センサ１８を低圧節炭器１７よりも燃焼排ガス１１のガス流れ方向の前流側に設けると、腐食センサ１８は、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６で熱交換された燃焼排ガス１１による影響を大きく受けるため、低圧節炭器１７の表面の燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食の影響を正確に測定することは困難である。そのため、腐食センサ１８は、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１のガス流れ方向の後流側に設けることで、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６を通過した燃焼排ガス１１による影響を抑制しつつ、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食の影響をより正確に測定することができる。
【００４７】
データロガー３６で計測された腐食電流の値は、制御装置３７に伝達される。制御装置３７はプラント状態監視装置３８に、例えば、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面温度が酸露点温度以上となるように指示を伝達する。
【００４８】
プラント状態監視装置３８は、例えば、ケーシング１２内への燃焼排ガス１１の供給量を調整し、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面温度が酸露点温度以上となるようにする。これにより、低圧節炭器１７に給水を送給してもケーシング１２内の温度を出口ダンパ２２まで酸露点温度以上として安定して運転することができる。
【００４９】
また、制御装置３７はプラント状態監視装置３８に、ケーシング１２内の温度の他、ケーシング１２内へのパージガスの導入の有無についても指示するようにしてもよい。プラント状態監視装置３８は、制御装置３７からの指示に基づいて、ケーシング１２内へのパージガスの導入の有無と、その導入量を調整する。Ｈ2ＳＯ4が存在する雰囲気の状態で冷やすと、余熱でＨ2ＳＯ4が伝熱管等の金属壁面に付着して腐食する虞がある。そこで、ケーシング１２内にパージガスを供給し、ケーシング１２内に残留するガスをパージして排出する。これにより、パージガスを不必要に流すことなく、ケーシング１２内の余熱でＨ2ＳＯ4が壁面や低圧節炭器１７などの伝熱管に付着して腐食が生じるのを抑制することができる。
【００５０】
パージガスとしては、特に限定されるものではなく、例えば、酸素（Ｏ2）、窒素（Ｎ2）、アルゴン（Ａｒ）などが用いられる。
【００５１】
また、本実施例においては、腐食センサ１８は、低圧節炭器１７の上方側の表面近傍に設けているが、本実施例は、これに限定されるものではなく、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５および低圧蒸発器１６のいずれかがケーシング１２内で燃焼排ガス１１の流れ方向の最も後流側に設けられている場合には、その上方側の表面近傍に腐食センサ１８を設けるようにする。
【００５２】
また、本実施例においては、腐食センサ１８はケーシング１２内の略中央部分に設けているが、本実施例は、これに限定されるものではなく、低圧節炭器１７の長手方向の両端などに設けるようにしてもよい。
【００５３】
燃焼排ガス１１はガス入口部２１から流入し、ケーシング１２内を上方向に流れる。このガス入口部２１から流入する燃焼排ガス１１のガス温度は６００℃程度である。ガス入口部２１から流入した燃焼排ガス１１は、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７、腐食センサ１８をこの順に通過して出口ダンパ２２から排出される。この出口ダンパ２２から排出される燃焼排ガス１１のガス温度は１１０℃程度である。
【００５４】
高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７の各々の伝熱管チューブには、燃焼排ガス１１と熱交換するための給水が送給される。給水は、例えば排熱回収ボイラ１０Ａから排出された蒸気が蒸気タービンの駆動源として用いられた後に復水器で生成された復水などが用いられる。
【００５５】
給水は、低圧節炭器１７に送り込まれて燃焼排ガス１１と熱交換することで加熱され、給水は更に低圧蒸発器１６内で燃焼排ガス１１と熱交換することで加熱されて低圧ドラム２６に送り込まれて気液分離される。低圧ドラム２６で気液分離された蒸気は、低圧蒸気となり蒸気タービンに供給される。
【００５６】
また、給水はポンプにて加圧された後、高圧節炭器１５に送給され、加熱された後、高圧蒸発器１４内で加熱されて高圧ドラム２５に送給されて気液分離される。高圧ドラム２５で気液分離された蒸気は、高圧過熱器１３で過熱された後、高圧蒸気として蒸気タービンに供給される。本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａから排出される低圧蒸気および高圧蒸気は、蒸気タービンへ供給され、復水器で復水とされた後、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａ内に給水として送り込まれ、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａ内を循環する。
【００５７】
このように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａによれば、ケーシング１２内の低圧節炭器１７より後流側に腐食センサ１８を設け、腐食センサ１８の腐食電流を検知することで、ケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管を有する設備が燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食を検知することができると共に、その腐食度合いも検知することができる。これにより、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる炉内設備の腐食状況を検知し、その状況に応じ適切な対応を行うことができる。
【００５８】
また、本実施例においては、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａは、ケーシング１２内に腐食センサ１８を１つ設けるようにしているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、図５に示すように、腐食センサ１８を低圧節炭器１７の長手方向に複数設けるようにしてもよい。これにより、ケーシング１２内の燃焼排ガス１１の流れ方向に対して垂直する方向における燃焼排ガス１１中のＨ2ＳＯ4に起因して生じる炉内設備の腐食状況を同時に検知することができるため、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4の分布にムラがある場合でも安定してケーシング１２内の節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管を有する設備の腐食を測定することができる。
【００５９】
また、本実施例においては、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａは、低圧、高圧の２系統を備える構成であるが、本実施例はこれに限定されるものではなく、低圧、中圧、高圧の３系統を備える構成であってもよい。
【００６０】
また、本実施例においては、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａ内の構成は、燃焼排ガス１１の流れ方向に沿って前流側から高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７の順に配置されているが、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ａはこれに限定されるものではなく、例えば、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６、低圧節炭器１７の配置や配管等を適宜他の構成に変更することができる。
【実施例２】
【００６１】
本発明による実施例２に係る排熱回収ボイラについて、図面を参照して説明する。本実施例に係る排熱回収ボイラの構成は、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラの構成と同様であるため、実施例１に係る排熱回収ボイラと同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６２】
図６は、本実施例に係る排熱回収ボイラの構成を簡略に示す図である。図６に示すように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｂは、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の後流側の表面近傍に腐食センサ１８を設けたものである。また、各々の腐食センサ１８は、ケーシング１２内の略中央部分に設けられている。また、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の後流側の表面近傍に温度計３９を設けている。
【００６３】
各腐食センサ１８により、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の表面近傍の腐食電流を検出し、温度計３９により、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面温度を測定している。
【００６４】
ガス入口部２１から流入する燃焼排ガス１１のガス温度は６００℃程度であり、出口ダンパ２２から排出される燃焼排ガス１１のガス温度は１１０℃程度であるため、燃焼排ガス１１のガス温度はガス入口部２１から出口ダンパ２２に向かって徐々に低くなる。しかし、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の内部に設けられる伝熱管内を流れる給水の温度は異なるため、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面温度は、これらの位置関係や燃焼排ガス１１のガス温度のみにより決まるものではない。高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管内を流れる給水の温度が極端に低い場合には、燃焼排ガス１１のガス温度が例えば２００℃以上であっても、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面温度が１５０℃以下の場合には酸露点以下となる。そのため、燃焼排ガス１１にＨ2ＳＯ4が含まれている場合、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面にＨ2ＳＯ4が付着する虞がある。
【００６５】
そこで、本実施例によれば、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の後流側の表面近傍に腐食センサ１８を設けているため、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７内の伝熱管などが燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4などのガス成分に起因して生じる腐食を検知することができると共に、各領域での腐食度合いも検知することができる。これにより、プラントの起動時や運転停止後も継続的に高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の腐食度合いを検知することができるため、各々の腐食状況に応じ適切な対応を行うことができる。
【００６６】
また、本実施例においては、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の後流側の表面近傍に腐食センサ１８を設けているが、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｂはこれに限定されるものではなく、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７いずれか１つ以上の後流側の表面近傍に腐食センサ１８を設けるようにしてもよい。
【実施例３】
【００６７】
本発明による実施例３に係る排熱回収ボイラについて、図面を参照して説明する。本実施例に係る排熱回収ボイラの構成は、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラの構成と同様であるため、実施例１に係る排熱回収ボイラと同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６８】
図７は、本実施例に係る排熱回収ボイラの構成を示す概略図である。図７に示すように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｃは、挿入管４１と、ヘッダ４２と、駆動装置４３とを有する。挿入管４１はケーシング１２の側壁上部に設けられたガスシール部４４から挿入され、挿出自在に設けられている。ヘッダ４２は、挿入管４１の先端部分に設けられ、腐食センサ１８を挿入管４１に固定するものである。駆動装置４３は、ケーシング１２の外部に設けられ、挿入管４１をケーシング１２内で挿入管４１の挿入方向に移動可能とさせるためのものである。
【００６９】
駆動装置４３は、挿入管４１を進退自在に支持する軸受４５と、挿入管４１と平行なるように支持されたネジ軸４６と、該ネジ軸４６を回転させるモータ４７と、挿入管４１の外周に固着されネジ軸４６に螺合しているボールネジ４８とからなる。モータ４７が駆動してネジ軸４６が回転することで、その回転方向に従い挿入管４１が進退動する。
【００７０】
駆動装置４３により、ヘッダ４２は挿入管４１が進退動することによってケーシング１２内を高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の長手方向に沿って往復動する。
【００７１】
高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の長手方向に沿って腐食センサ１８を移動させながら腐食センサ１８の低温腐食を検知することで、腐食センサ１８の移動方向の腐食度合いを検知することができる。プラントが通常運転している際には、ケーシング１２内の温度分布のばらつき等は少ないが、プラントの運転停止時や起動時などでＨ2ＳＯ4や水分が多い雰囲気となる状況になると、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７などの伝熱管にＨ2ＳＯ4が付着して低温腐食を生じ易くなる。
【００７２】
本実施例によれば、腐食センサ１８を高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の長手方向に移動させることができるため、腐食センサ１８の腐食電流の傾きの変化から低圧節炭器１７などに用いられる伝熱管などの長手方向における腐食度合いを検知することができる。これにより、プラントの起動時や運転停止後でも継続的に高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の腐食度合いを検知することができるため、各々の腐食状況に応じ適切な対応を行うことができるため、伝熱管等の腐食が進行するのを抑制し、低圧節炭器１７等に用いられる伝熱管等の延命化を図ることができる。
【００７３】
また、本実施例においては、駆動装置４３は図７に示すような構成のものを用いているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、挿入管４１をケーシング１２内で進退動可能にできる装置であればよい。
【実施例４】
【００７４】
本発明による実施例４に係る排熱回収ボイラについて、図面を参照して説明する。本実施例に係る排熱回収ボイラの構成は、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラの構成と同様であるため、実施例１に係る排熱回収ボイラと同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７５】
図８は、本実施例に係る排熱回収ボイラに用いられる腐食センサを備えた多面体支持部の構成の一例を簡略に示す図であり、図９は、図８のＡ−Ａ方向から見た図である。図８、９に示すように、本実施例に係る排熱回収ボイラは、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７に用いられる伝熱管５１の一部の外周に、多面体支持部５２を有する。本実施例においては、多面体支持部５２は４面体形状とし、その４つの面５３−１〜５３−４に腐食センサ１８を設けている。多面体支持部５２の４つの面５３−１〜５３−４に腐食センサ１８を設け、多面体支持部５２の各面における腐食センサ１８が燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食電流を検知することで、伝熱管５１の周方向における腐食と、その腐食度合いを検知することができる。
【００７６】
これにより、プラントの起動時や運転停止後でも継続的に高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管５１などの腐食を更に精度高く検知することができるため、各々の腐食状況に応じ適切な対応を行うことができるため、伝熱管５１等の腐食が進行するのを抑制し、低圧節炭器１７等に用いられる伝熱管５１等の延命化を図ることができる。
【００７７】
本実施例においては、多面体支持部５２は、４面体形状としているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、４面以外に複数の面を有するものでもよい。
【００７８】
また、本実施例においては、多面体支持部５２は、伝熱管５１に１つしか設けていないが、本実施例はこれに限定されるものではなく、多面体支持部５２は１つの伝熱管５１に複数設けてもよい。
【実施例５】
【００７９】
本発明による実施例５に係る排熱回収ボイラについて、図面を参照して説明する。本実施例に係る排熱回収ボイラの構成は、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラの構成と同様であるため、実施例１に係る排熱回収ボイラと同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８０】
図１０は、本実施例に係る排熱回収ボイラの構成を示す概略図である。図１０に示すように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｅは、ケーシング１２と、高圧過熱器１３と、高圧蒸発器１４と、高圧節炭器１５と、低圧蒸発器１６と、低圧節炭器１７と、ガス採取装置６１Ａとを有する。
【００８１】
ガス採取装置６１Ａは、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂと、ガス収容容器６３と、腐食センサ１８とを有する。ガス採取管６２Ａ、６２Ｂはガス収容容器６３と連結されており、腐食センサ１８はガス収容容器６３内に設けられている。また、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂの先端部分には、温度計６４Ａ、６４Ｂが設けられ、ガス収容容器６３内には温度計６４Ｃが設けられている。また、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂには、調節弁Ｖ１１、Ｖ１２が設けられており、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂから採取する燃焼排ガス１１のガス量は、調節弁Ｖ１１、Ｖ１２の開度により調整される。
【００８２】
ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは、ケーシング１２内の中でも燃焼排ガス１１の流れ方向の最も後流側に設けられており、本実施例においては、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７のうち、燃焼排ガス１１のガス流れ方向の最も後流側に設けられている低圧節炭器１７の上方側の表面近傍に設けられている。また、ガス採取管６２Ａは、低圧節炭器１７の長手方向の端部近傍に設けられ、ガス採取管６２Ｂは、低圧節炭器１７の長手方向の略中央部分に設けられている。
【００８３】
ガス採取管６２Ａから燃焼排ガス１１を採取してガス収容容器６３内に送給する。この時、調節弁Ｖ１１を開放して調節弁Ｖ１２を閉鎖する。ガス採取管６２Ａから採取した燃焼排ガス１１は、ガス採取管６２Ａを通過してガス収容容器６３内に送給され、腐食センサ１８と接触する。その後、ガス収容容器６３内に送給された燃焼排ガス１１は、ポンプ６５により抜き出され、調節弁Ｖ１３を開放することで、放出される。
【００８４】
また、ガス採取管６２Ｂから燃焼排ガス１１を採取してガス収容容器６３内に送給する時は、調節弁Ｖ１２を開放して調節弁Ｖ１１を閉鎖する。これにより、ガス採取管６２Ｂから採取した燃焼排ガス１１は、ガス採取管６２Ｂを通過してガス収容容器６３内に送給され、腐食センサ１８と接触する。
【００８５】
本実施例では、ガス採取管６２Ａから採取した燃焼排ガス１１をガス収容容器６３内からポンプ６５により連続的に放出するようにしているが、これに限定されるものではなく、ガス採取管６２Ａから採取した燃焼排ガス１１をガス収容容器６３内に所定時間留め、ガス収容容器６３内を燃焼排ガス１１の雰囲気とし、燃焼排ガス１１を腐食センサ１８と接触させるようにしてもよい。所定時間、燃焼排ガス１１を腐食センサ１８と接触させた後、ガス収容容器６３内の燃焼排ガス１１をポンプ６５により放出する。
【００８６】
また、ガス収容容器６３の周囲には、加熱器を設けておくことが好ましい。加熱器としては、例えばヒーター等が挙げられる。温度計６４Ｃによりガス収容容器６３内の温度を測定し、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂの先端部分に設けている温度計６４Ａ、６４Ｂで測定された温度に基づいてガス収容容器６３内の温度をガス採取管６２Ａ、６２Ｂから燃焼排ガス１１を採取した雰囲気と略同じ温度となるように加熱器でガス収容容器６３を加熱する。これにより、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂから燃焼排ガス１１を採取した雰囲気と略同じ条件で腐食センサ１８が燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して腐食が生じているか否かを検知することができる。
【００８７】
また、制御装置３７は、温度計６４Ａ、６４Ｂで測定されたケーシング１２内の温度と温度計６４Ｃで測定されたガス収容容器６３内の温度との温度差を検知し、電圧を制御して加熱器によりガス収容容器６３内の加熱温度を調整するようにしてもよい。
【００８８】
ガス採取管６２Ａから燃焼排ガス１１を抜き出した位置における腐食センサ１８の腐食の有無を検知した後、調節弁Ｖ１１、Ｖ１２を閉鎖して、ガス収容容器６３内の腐食センサ１８を交換する。その後、調節弁Ｖ１１を閉鎖したまま調節弁Ｖ１２を開放する。これにより、ガス採取管６２Ｂから燃焼排ガス１１を抜き出して、ガス収容容器６３内でガス採取管６２Ｂから抜き出した燃焼排ガス１１を腐食センサ１８と接触させ、ガス採取管６２Ｂから燃焼排ガス１１を抜き出した位置での腐食センサ１８の腐食の有無を検知する。ガス収容容器６３内に送給された燃焼排ガス１１は、ポンプ６５により抜き出され、調節弁Ｖ１３を開放することで、放出される。
【００８９】
ガス採取管６２Ａ、６２Ｂから採取した燃焼排ガス１１による腐食センサ１８の腐食電流とその値を検知することで、低圧節炭器１７の長手方向における燃焼排ガス１１による腐食度合いを検知することができる。また、腐食センサ１８はケーシング１２の外部に設けているため、腐食センサ１８の交換を容易に短時間で行うことができ、プラントの起動時や運転時、運転停止後のいかなる場合でも安全に行うことができる。
【００９０】
ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１のガス流れ方向の前流側、後流側のいずれに設けてもよいが、本実施例のように、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１のガス流れ方向の後流側に設けることが好ましい。上述のように、燃焼排ガス１１は、低圧節炭器１７を通過する際に低圧節炭器１７と熱交換することで、燃焼排ガス１１の温度は低下するため、燃焼排ガス１１の温度は酸露点の温度よりも低くなり、Ｈ2ＳＯ4が液化しやすくなる。また、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂを低圧節炭器１７よりも燃焼排ガス１１のガス流れ方向の前流側に設けると、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６で熱交換された燃焼排ガス１１を採取するため、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食の影響を正確に測定することは困難である。そのため、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１のガス流れ方向の後流側に設けることで、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６を通過した燃焼排ガス１１による影響を抑制しつつ、低圧節炭器１７の燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食の影響をより正確に測定することができる。
【００９１】
また、本実施例においては、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは、低圧節炭器１７の上方側の表面近傍に設けているが、本実施例は、これに限定されるものではなく、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５および低圧蒸発器１６のいずれかがケーシング１２内で燃焼排ガス１１の流れ方向の最も後流側に設けられている場合には、その上方側の表面近傍にガス採取管６２Ａ、６２Ｂを設けるようにする。
【００９２】
また、本実施例においては、ガス採取管６２Ａを低圧節炭器１７の長手方向の端部に設け、ガス採取管６２Ｂをケーシング１２内の略中央部分に設けているが、本実施例は、これに限定されるものではなく、ガス採取管６２Ａ、６２Ｂは低圧節炭器１７の長手方向の任意の位置に設けてもよい。
【００９３】
このように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｅは、ケーシング１２内の燃焼排ガス１１をガス採取管６２Ａ、６２Ｂを介してケーシング１２の外部に設けたガス収容容器６３に採取し、ガス収容容器６３内に設けた腐食センサ１８を用いて腐食電流を検知している。そのため、プラントの起動時や運転時、運転停止後でも継続的にケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備の燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食を検知することができると共に、その腐食度合いも検知することができる。これにより、ケーシング１２やその内部に設けられている設備の腐食状況に応じ適切な対応を行うことができるため、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因してケーシング１２やその内部に設けられている設備の腐食の進行を抑制し、延命化を図ることができる。
【００９４】
また、腐食センサ１８はケーシング１２の外部に設けているため、腐食センサ１８が劣化等して交換が必要な場合、プラントの起動時や運転時、運転停止後のいかなる場合でも安全に容易に交換することができる。
【００９５】
また、本実施例においては、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｅは、ケーシング１２内にガス採取管６２Ａ、６２Ｂを設けるようにしているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ケーシング１２の大きさ、節炭器、蒸発器、過熱器の長手方向の大きさ等に応じて、ガス採取管を複数設けるようにしてもよい。これにより、ケーシング１２内の節炭器、蒸発器、過熱器の長手方向における燃焼排ガス１１中のＨ2ＳＯ4に起因して生じる節炭器、蒸発器、過熱器などの腐食状況を更に精度良く検知することができるため、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4の分布にムラがある場合でも安定してケーシング１２内の節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管を有する設備の腐食を検知することができる。
【実施例６】
【００９６】
本発明による実施例６に係る排熱回収ボイラについて、図面を参照して説明する。本実施例に係る排熱回収ボイラの構成は、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラの構成と同様であるため、実施例１に係る排熱回収ボイラと同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【００９７】
図１１は、本実施例に係る排熱回収ボイラの構成を示す概略図である。図１１に示すように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｆは、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の後流側の表面近傍にガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５、６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５を設けたものである。また、ガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５は、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の長手方向の端部近傍に設けられ、ガス採取管６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５は、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の長手方向の略中央部分に設けられている。
【００９８】
また、ガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５、６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５の先端部分には、温度計６４Ａ−１〜６４Ａ−５、６４Ｂ−１〜６４Ｂ−５が設けられ、ガス収容容器６３−１〜６３−５内には温度計６４Ｃ−１〜６３Ｃ−５が設けられている。
【００９９】
各々の腐食センサ１８により腐食電流を検出し、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々のＨ2ＳＯ4による腐食を検知する。また、温度計６４Ａ−１〜６４Ａ−５、６４Ｂ−１〜６４Ｂ−５により、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面近傍の温度を測定している。
【０１００】
また、ガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５、６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５には、調節弁Ｖ１１−１〜Ｖ１１−５、Ｖ１２−１〜Ｖ１２−５が設けられており、ガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５、６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５から抜き出す燃焼排ガス１１のガス量は、調節弁Ｖ１１−１〜Ｖ１１−５、Ｖ１２−１〜Ｖ１２−５により調整される。
【０１０１】
調節弁Ｖ１１−１〜Ｖ１１−５を開放して調節弁Ｖ１２−１〜Ｖ１２−５を閉鎖し、ガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５から燃焼排ガス１１を抜き出してガス収容容器６３内に送給する。ガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５から抜き出した燃焼排ガス１１は、ガス収容容器６３−１〜６３−５内に送給され、腐食センサ１８と接触する。その後、ガス収容容器６３−１〜６３−５内の燃焼排ガス１１は、ポンプ６５−１〜６５−５により抜き出され、調節弁Ｖ１３−１〜Ｖ１３−５を開放することで、放出される。
【０１０２】
ガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５から燃焼排ガス１１を抜き出した位置における腐食センサ１８の腐食の有無を検知した後、調節弁Ｖ１１−１〜Ｖ１１−５、Ｖ１２−１〜Ｖ１２−５を閉鎖して、ガス収容容器６３−１〜６３−５内の腐食センサ１８を交換する。その後、調節弁Ｖ１１−１〜Ｖ１１−５を閉鎖したまま調節弁Ｖ１２−１〜Ｖ１２−５を開放する。ガス採取管６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５から抜き出した燃焼排ガス１１は、ガス収容容器６３−１〜６３−５内に送給され、腐食センサ１８と接触する。その後、ガス収容容器６３−１〜６３−５内の燃焼排ガス１１は、ポンプ６５−１〜６５−５により抜き出され、調節弁Ｖ１３−１〜Ｖ１３−５を開放することで、放出される。
【０１０３】
ガス入口部２１から流入する燃焼排ガス１１のガス温度は６００℃程度であり、出口ダンパ２２から排出される燃焼排ガス１１のガス温度は１１０℃程度であるため、燃焼排ガス１１のガス温度はガス入口部２１から出口ダンパ２２に向かって徐々に低くなる。しかし、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の内部に設けられる伝熱管内を流れる給水の温度は異なるため、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面温度は、これらの位置関係や燃焼排ガス１１のガス温度のみにより決まるものではない。高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管内を流れる給水の温度が極端に低い場合には、燃焼排ガス１１のガス温度が例えば２００℃以上であっても、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面温度が１５０℃以下の場合には酸露点以下となる。そのため、燃焼排ガス１１にＨ2ＳＯ4が含まれている場合、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の伝熱管の表面にＨ2ＳＯ4が付着する虞がある。
【０１０４】
そこで、本実施例によれば、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の後流側の表面近傍から燃焼排ガス１１をガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５又はガス採取管６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５を介してケーシング１２の外部に設けたガス収容容器６３−１〜６３−５に採取し、ガス収容容器６３−１〜６３−５内に設けた腐食センサ１８で腐食電流を検知することで、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管を有する設備の各領域での腐食の有無と、その腐食度合いを検知することができる。
【０１０５】
これにより、プラントの起動時や運転時、運転停止後のいかなる場合でも高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の腐食状況に応じ適切な対応を行うことができる。この結果、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因してケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備の腐食状況を検知し、その状況に応じ適切な対応を行うことができる。
【０１０６】
また、各腐食センサ１８は、ケーシング１２の外部に設けているため、腐食センサ１８のいずれか１つが劣化等した場合でも、プラントの起動時や運転時、運転停止後のいかなる場合でも劣化して交換が必要な腐食センサ１８のみを安全、かつ容易に交換することができる。
【０１０７】
また、本実施例においては、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７の各々の後流側の表面近傍にガス採取管６２Ａ−１〜６２Ａ−５、６２Ｂ−１〜６２Ｂ−５を設けているが、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｆはこれに限定されるものではなく、高圧過熱器１３、高圧蒸発器１４、高圧節炭器１５、低圧蒸発器１６および低圧節炭器１７のいずれか１つ以上の後流側の表面近傍にガス採取管を設けるようにしてもよい。
【実施例７】
【０１０８】
本発明による実施例７に係る排熱回収ボイラについて、図面を参照して説明する。本実施例に係る排熱回収ボイラの構成は、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラの構成と同様であるため、実施例１に係る排熱回収ボイラと同一の部材には同一の符号を付してその説明は省略する。
【０１０９】
図１２は、本実施例に係る排熱回収ボイラの構成を示す概略図である。図１２に示すように、本実施例に係る排熱回収ボイラ１０Ｇは、図１０に示す本発明の実施例５に係る排熱回収ボイラ１０Ｅにおいて、ガス採取装置６１Ｂは、ガス収容容器６３内に試験体６７を有するものである。試験体６７は、ケーシング１２やその内部に設けられている節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備と同一の材料を用いて形成されている。
【０１１０】
そのため、試験体６７の腐食量を測定することで、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管を有する設備の燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる腐食と、その腐食量とを同時に検知することができる。これにより、プラントの起動時や運転時、運転停止後でも、ケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備の各々の腐食状況等に応じて、継続的により適切な対応を行うことができる。この結果、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因してケーシング１２やその内部に設けられている設備の腐食の進行を抑制し、これらの延命化を図ることができる。
【０１１１】
また、本実施例においては、試験体６７は、ガス収容容器６３内に１つしか設けていないが、本実施例はこれに限定されるものではなく、複数の異なる材料からなる試験体６７設けるようにしてもよい。ケーシング１２や節炭器、蒸発器、過熱器などに用いられる伝熱管の他に複数の設備が含まれ、各々の設備の材料が異なる場合には、各々の設備に対応した材料からなる試験体６７をガス収容容器６３内に設けることで、各々の設備の腐食量を検知することができる。
【実施例８】
【０１１２】
本発明による実施例８に係る複合発電設備について、図面を参照して説明する。本実施例に係る複合発電設備は、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラを適用したガスタービンコンバインドサイクル（Gas  Turbine  Combined  Cycle：ＧＴＣＣ）発電システムである。ガスタービンコンバインドサイクル発電システムに用いられる排熱回収ボイラは、上述の図１に示す本発明による実施例１に係る排熱回収ボイラを用いるため、排熱回収ボイラ１０Ａの説明は省略する。
【０１１３】
図１３は、本実施例に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システムを示す概略図である。図１３に示すように、本実施例に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システム７０Ａは、ガスタービン７１と、排熱回収ボイラ１０Ａと、蒸気タービン７２と、コンデンサ（復水器）７３と、給水循環ライン（給水手段）７４とを有する。
【０１１４】
ガスタービン７１は、大気中から空気７６を吸込んで圧縮機７７にて圧縮し、高圧の空気を燃焼器７８に送給する。一方、燃料となる副生ガス７９が燃焼器７８へ供給され、圧縮機７７から供給された高圧の空気によって燃料が燃焼し、高温・高圧のガスとなる。高温・高圧のガスは、タービン８０を回転させてガスタービン７１を駆動する。また、さらに蒸気タービン７２が排熱回収ボイラ１０Ａで発生する蒸気（低圧蒸気８１、高圧蒸気８２）により駆動して、圧縮機７７を駆動させると共に、発電機８３を駆動して電気出力を発生させ、発電を行う。
【０１１５】
本実施例で用いられる副生ガス７９は、高炉からの副生ガス（Blast  Furnace  Gas：ＢＦＧ）、転炉からの副生ガス（Linz-Donawitz  converter：ＬＤＧ）、コークス炉からの副生ガス（Coke  Oven  Gas：ＣＯＧ）などを単独若しくは混合したガスであり、Ｓ分を含有する。
【０１１６】
そして、ガスタービン７１で燃焼して発生した燃焼排ガス１１は、排熱回収ボイラ１０Ａに送給される。
【０１１７】
排熱回収ボイラ１０Ａから排出される低圧蒸気８１、高圧蒸気８２は、蒸気タービン７２へ供給される。蒸気タービン７２は、排熱回収ボイラ１０Ａで発生した低圧蒸気８１、高圧蒸気８２により駆動する。蒸気タービン７２の駆動源として用いられた低圧蒸気８１、高圧蒸気８２は、給水循環ライン７４に排出され、復水器７３に送給される。復水器７３は、蒸気タービン７２の駆動源として用いられた低圧蒸気８１、高圧蒸気８２を復水にする。復水器７３から排出される復水はポンプ８５により給水循環ライン７４を介して排熱回収ボイラ１０Ａ内に給水８６として送給される。
【０１１８】
排熱回収ボイラ１０Ａ内に送給された給水８６は、低圧節炭器１７に送り込まれて燃焼排ガス１１と熱交換することで加熱され、低圧蒸発器１６内で加熱されて低圧ドラム２６に送り込まれて気液分離される。低圧ドラム２６で気液分離された低圧蒸気８１は、低圧ドラム２６から排出され、蒸気タービン７２の低圧蒸気タービン８８に供給され、低圧蒸気タービン８８を回転させる。
【０１１９】
また、給水８６はポンプ８８にて加圧された後、高圧節炭器１５に送り込まれて加熱された後、高圧蒸発器１４内で加熱されて高圧ドラム２５に送り込まれて気液分離される。高圧ドラム２５で気液分離された高圧蒸気８２は、高圧ドラム２５から排出され、高圧過熱器１３で過熱された後、蒸気タービン７２の高圧蒸気タービン８９に供給され、高圧蒸気タービン８９を回転させる。
【０１２０】
ガスタービン７１のタービン８０を回転させ、ガスタービン７１を駆動させると共に、低圧蒸気８１、高圧蒸気８２を用いて蒸気タービン７２の低圧蒸気タービン８８、高圧蒸気タービン８９を回転させ、蒸気タービン７２を駆動させて、発電機８３を駆動して発電を行う。
【０１２１】
また、排熱回収ボイラ１０Ａでは、上述の通り、ケーシング１２内に設けた腐食センサ１８を用いて腐食電流を検知し、ケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器など伝熱管が燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して腐食が生じているか否かを検知している。
【０１２２】
また、低圧蒸気８１、高圧蒸気８２は、各々蒸気タービン７２へ供給された後、コンデンサ７３に供給され、復水となり、排熱回収ボイラ１０Ａに給水８６として循環される。排熱回収ボイラ１０Ａで生成された低圧蒸気８１、高圧蒸気８２は蒸気タービン７２に供給され、蒸気タービン７２を駆動させ、発電機８３を駆動して発電を行う。
【０１２３】
このように、本実施例に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システム７０Ａによれば、排熱回収ボイラ１０Ａ内に設けた腐食センサ１８を用い、その腐食電流を検知することで、ケーシング１２やその内部に設けられる過熱器、蒸発器、節炭器の伝熱管などが燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して腐食が生じているか否かを検知すると共に、その腐食度合いも検知している。このため、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる炉内設備の腐食状況に応じて適切な対応を行うことができるので、安定してシステムを運転することが可能となり、信頼性の高い複合発電設備を提供することができる。
【０１２４】
また、給水８６を排熱回収ボイラ１０Ａに直接送給しているため、排熱回収ボイラ１０Ａ内に給水８６が供給される入口側における給水８６の温度を下げることができ、排熱回収ボイラ１０Ａにおける熱回収率は向上し、高い発電効率を得ることができる。
【０１２５】
また、本実施例においては、図１に示す実施例１に係る排熱回収ボイラ１０Ａを用いたが、本実施例はこれに限定されるものではなく、実施例２〜７に係る排熱回収ボイラ１０Ｂ〜１０Ｇを用いてもよい。
【０１２６】
図１４は、本実施例に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システムの他の構成を示す概略図である。図１に示す実施例１に係る排熱回収ボイラ１０Ａに代えて、図１４に示すように、本実施例に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システム７０Ｂは、実施例５に係る排熱回収ボイラ１０Ｅを含むようにしてもよい。
【０１２７】
排熱回収ボイラ１０Ｅでは、上述の通り、ケーシング１２内から燃焼排ガス１１を抜き出してケーシング１２の外部に設けた腐食センサ１８を用いて腐食電流を検知し、ケーシング１２やその内部に設けられている、節炭器、蒸発器、過熱器などの伝熱管などの設備が燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して腐食が生じているか否かを検知する。
【０１２８】
本実施例に係るガスタービンコンバインドサイクル発電システム７０Ｂによれば、排熱回収ボイラ１０Ｅのケーシング１２内から外部に抜き出した燃焼排ガス１１を腐食センサ１８に接触させ、その腐食電流を検知することで、ケーシング１２やその内部に設けられる過熱器、蒸発器、節炭器などの伝熱管が燃焼排ガス１１中に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して腐食が生じているか否かを検知すると共に、その腐食度合いも検知している。このため、プラントの起動時や運転時、運転停止後などいかなる場合においても、燃焼排ガス１１に含まれるＨ2ＳＯ4に起因して生じる炉内設備の腐食状況に応じて適切な対応を行うことができるので、安定してシステムを運転することが可能となり、信頼性の高い複合発電設備を提供することができる。
【０１２９】
また、給水８６を排熱回収ボイラ１０Ａに直接送給しているため、排熱回収ボイラ１０Ｅ内に給水８６が供給される入口側における給水８６の温度を下げることができ、排熱回収ボイラ１０Ａにおける熱回収率は向上し、高い発電効率を得ることができる。
【０１３０】
また、本実施例においては、蒸気タービン７２は低圧、高圧の２系統を備えたものとしているが、本実施例はこれに限定されるものではなく、低圧、中圧、高圧の３系統としてもよい。
【０１３１】
また、本実施例においては、複合発電設備を一軸型のガスタービンコンバインドサイクル発電システムに適用した場合について説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、一軸型以外にガスタービンと蒸気タービンとを別軸に接続する多軸型のガスタービンコンバインドサイクル発電システムとしても同様に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３２】
１０Ａ〜１０Ｇ  排熱回収ボイラ
１１  燃焼排ガス
１２  ケーシング
１３  高圧過熱器
１４  高圧蒸発器
１５  高圧節炭器
１６  低圧蒸発器
１７  低圧節炭器
１８  腐食センサ
１９  外郭部
２１  ガス入口部
２２  出口ダンパ
２３  ヘッダーハウジング
２４  ヘッダー
２５  高圧ドラム
２６  低圧ドラム
２７Ａ、２７Ｂ、２８Ａ、２８Ｂ  連絡管
３１  基板
３２  絶縁部
３３  導電部
３４  凝縮成分
３５ａ、３５ｂ  端子
３６  電流記録装置（データロガー）
３７  制御装置
３８  プラント状態監視装置
３９  温度計
４１  挿入管
４２  ヘッダ
４３  駆動装置
４４  ガスシール部
４５  軸受
４６  ネジ軸
４７  モータ
４８  ボールネジ
５１  伝熱管
５２  多面体支持部
５３−１〜５３−４  面
６１Ａ、６１Ｂ  ガス採取装置
６２Ａ、６２Ｂ  ガス採取管
６３  ガス収容容器
６４Ａ〜６４Ｃ  温度計
６５  ポンプ
６７  試験体
７０Ａ、７０Ｂ  ガスタービンコンバインドサイクル発電システム
７１  ガスタービン
７２  蒸気タービン
７３  コンデンサ（復水器）
７４  給水循環ライン（給水手段）
７６  空気
７７  圧縮機
７８  燃焼器
７９  副生ガス
８０  タービン
８１  低圧蒸気
８２  高圧蒸気
８３  発電機
８５、８８  ポンプ
８６  給水
８７  低圧蒸気タービン
８９  高圧蒸気タービン
【図１】
2013170800.tif 000003
【図２】
2013170800.tif 000004
【図３】
2013170800.tif 000005
【図４】
2013170800.tif 000006
【図５】
2013170800.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013170800.tif 000009
【図８】
2013170800.tif 000010
【図９】
2013170800.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2013170800.tif 000013
【図１２】
2013170800.tif 000014
【図１３】
2013170800.tif 000015
【図１４】
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