(57)【要約】【課題】  炉から発生した燃焼排ガスの熱を回収して蒸気を発生させるボイラの保缶方法に於いて、休炉中にボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにする。【解決手段】  炉１から発生した燃焼排ガスの熱を回収して蒸気を発生させるボイラ２の保缶方法に於いて、休炉中にボイラ２の水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉から発生した燃焼排ガスの熱を回収して蒸気を発生させるボイラの保缶方法に於いて、休炉中にボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにしたことを特徴とするボイラの保缶方法。
【請求項２】
ボイラの水管部に除湿乾燥機で乾燥させた空気を循環させ、ボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにしたことを特徴とする請求項１に記載のボイラの保缶方法。
【請求項３】
複数炉ある場合に吸着塔式の除湿乾燥機又は湿式吸収式の除湿乾燥機を使用し、吸着塔式の除湿乾燥機の吸着剤又は湿式吸収式の除湿乾燥機の吸収液の再生熱源に運転中の炉の低温排熱を利用するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のボイラの保缶方法。
【請求項４】
炉から発生した燃焼排ガスの熱を回収して蒸気を発生させるボイラの保缶方法に於いて、休炉中にボイラの水管部を加温装置により外部から加温し、ボイラの水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしたことを特徴とするボイラの保缶方法。
【請求項５】
加温装置に投光器を使用し、投光器によりボイラの水管部を外部から加温し、ボイラの水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしたことを特徴するボイラの保缶方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に都市ごみや産業廃棄物等を処理する焼却炉等を備えた廃棄物処理プラントに設置されるボイラの保缶方法に係り、特に、焼却炉の休炉中に於けるボイラの水管部外表面（本発明では、ボイラ本体の水管、ボイラの水冷壁の水管、ボイラの過熱器の伝熱管、ボイラのエコノマイザの伝熱管のことをボイラの水管部と云う）の飛灰等の付着ダストによる腐食・減肉を防止できると共に、ボイラの水管部外表面の付着ダストの除去作業をなくせるようにしたボイラの保缶方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、都市ごみ等を焼却炉により焼却処理する発電設備付の廃棄物処理プラントに於いては、高効率ごみ発電の観点から、高温高圧ボイラや低温エコノマイザノの導入が検討されている。
【０００３】
ところで、高温高圧ボイラを使用すると、蒸気が高温高圧化して高温高圧ボイラの過熱器等に高温腐食の問題が発生したり、また、低温エコノマイザを使用すると、低温エコノマイザの伝熱管の管壁温度が低下して酸露点に近づき、低温エコノマイザの伝熱管に低温腐食が発生し易くなると云う問題が発生したりするので、腐食・減肉が現状より進むことが懸念される。
【０００４】
また、ボイラの水管部の腐食・減肉には、廃棄物処理プラントの運転時の高温腐食・低温腐食に加えて休炉時に於けるボイラの水管部外表面の飛灰等の付着ダストの吸湿による腐食・減肉があり、ボイラの水管部の延命化に於いては、休炉時の腐食防止対策も極めて重要である。
【０００５】
従来、休炉時のボイラの水管やドラム内部の腐食防止対策としては、例えば、特開２００７−１３８２１９号公報（特許文献１参照）に開示された満水保缶法を用いた防食方法が知られている。
【０００６】
即ち、特許文献１に開示された休炉時のボイラの防食方法は、純水給水のボイラの運転停止後、アンモニアを添加したボイラ水を供給してボイラを満水にして保缶する防食方法（満水保缶法）である。
【０００７】
この防食方法は、ボイラをアンモニア液で満水させることによって、休止中のボイラの腐食を簡単に防止できるので、どのような種類のボイラにでも適用できると云う利点がある。
【０００８】
しかし、従来のボイラの防食方法は、ボイラの水管内やドラム内部の腐食を防止するものであり、ボイラの水管部外表面の腐食防止対策は行われていない。
そのため、休炉時に於けるボイラの水管部外表面には、水管部外表面に付着した飛灰等のダストの吸湿による腐食・減肉が発生すると云う問題があった。
【０００９】
また、ボイラの水管部外表面の付着ダストの吸湿による腐食・減肉を防止するには、ボイラの水管内やドラム内部の腐食を防止する満水保缶法の他に、付着ダストの除去作業を行わなければならないと云う問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１３８２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、焼却炉等の休炉中に於けるボイラの水管部外表面の飛灰等の付着ダストによる腐食・減肉を防止できると共に、水管部外表面の付着ダストの除去作業をなくせるようにしたボイラの保缶方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の発明は、炉から発生した燃焼排ガスの熱を回収して蒸気を発生させるボイラの保缶方法に於いて、休炉中にボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにしたことに特徴がある。
【００１３】
本発明の請求項２の発明は、請求項１の発明に於いて、ボイラの水管部に除湿乾燥機で乾燥させた空気を循環させ、ボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにしたことに特徴がある。
【００１４】
本発明の請求項３の発明は、請求項２の発明に於いて、複数炉ある場合に吸着塔式の除湿乾燥機又は湿式吸収式の除湿乾燥機を使用し、吸着塔式の除湿乾燥機の吸着剤又は湿式吸収式の除湿乾燥機の吸収液の再生熱源に運転中の炉の低温排熱を利用するようにしたことに特徴がある。
【００１５】
本発明の請求項４の発明は、炉から発生した燃焼排ガスの熱を回収して蒸気を発生させるボイラの保缶方法に於いて、休炉中にボイラの水管部を加温装置により外部から加温し、ボイラの水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしたことに特徴がある。
【００１６】
本発明の請求項５の発明は、請求項４の発明に於いて、加温装置に投光器を使用し、投光器によりボイラの水管部を外部から加温し、ボイラの水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしたことに特徴がある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１のボイラの保缶方法は、休炉中にボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにしているため、休炉時にボイラの水管部外表面に付着したダストの吸湿を防止することができる。
その結果、本発明の請求項１のボイラの保缶方法は、休炉時に於ける付着ダストによるボイラの水管部外表面の腐食・減肉を防止することができ、ボイラの水管部の長寿命化を図れる。
また、本発明の請求項１のボイラの保缶方法は、ボイラの水管部外表面に付着したダストの吸湿を防止できるため、休炉時に付着ダストを除去しなくても、付着ダストによる水管部外表面の腐食・減肉を防止できるので、休炉時に於ける付着ダストの除去作業をなくすことができる。
【００１８】
本発明の請求項２のボイラの保缶方法は、ボイラの水管部に除湿乾燥機で乾燥させた空気を循環させ、ボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにしているため、水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を来たさない湿度以下に確実且つ良好に保つことができ、ボイラの水管部外表面の腐食・減肉をより一層防止することができる。
【００１９】
本発明の請求項３のボイラの保缶方法は、吸着塔式の除湿乾燥機又は湿式吸収式の除湿乾燥機を使用し、吸着剤又は吸収液の再生熱源に運転中の炉の低温排熱を利用するようにしているため、吸着剤又は吸収液の再生に必要な熱エネルギーを削減することができる。
【００２０】
本発明の請求項４のボイラの保缶方法は、休炉中にボイラの水管部を加温装置により外部から加温し、ボイラの水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしているため、請求項１の発明と同様の作用効果を奏することができる。
【００２１】
本発明の請求項５のボイラの保缶方法は、加温装置に投光器を使用し、投光器によりボイラの水管部を外部から加温するようにして水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしているため、除湿乾燥機を用いたものに比較して設備の簡略化及びコスト削減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の方法を適用した廃棄物処理プラントの概略系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の方法を適用した廃棄物処理プラントの一例を示す概略系統図であり、当該廃棄物処理プラントは、ストーカ式焼却炉１の休炉中にボイラ２の水管部外部の空気の絶対湿度を、水管部外表面の付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにし、休炉時にボイラ２の水管部外表面に付着したダストの吸湿を防止できるようにしたものである。
【００２４】
即ち、前記廃棄物処理プラントは、都市ごみ等を焼却処理するストーカ式焼却炉１と、ストーカ式焼却炉１の下流側に設置され、ストーカ式焼却炉１で発生した燃焼排ガスから熱を回収して蒸気を発生するボイラ２と、ボイラ２の過熱器３からの過熱蒸気により駆動されて電力を発生する蒸気タービン及び発電機から成る発電設備４と、ボイラ２のエコノマイザ５の下流側に設置され、燃焼排ガスに冷却水を噴射して燃焼排ガスを冷却する減温塔６と、減温塔６の下流側に設置され、排ガス中のダスト等を除去するバグフィルタ７と、バグフィルタ７の下流側に設置され、ストーカ式焼却炉１内の燃焼排ガスを誘引する誘引通風機８と、誘引通風機８の下流側に設置され、減温した排ガスを再加熱して脱硝反応を促進する再加熱器９と、再加熱器９の下流側に設置され、排ガス中の窒素酸化物を除去する触媒反応塔１０と、触媒反応塔１０の下流側に設置され、排ガスを大気中へ放出する煙突１１と、減温塔６の上流側のダクト１２内とストーカ式焼却炉１内とを連通状に接続する循環ダクト１３と、循環ダクト１３に介設され、乾燥させた空気をストーカ式焼却炉１とボイラ２と循環ダクト１３との間で循環させる除湿乾燥機１４と、循環ダクト１３の入口部分及び出口部分にそれぞれ介設したダンパ１５と、減温塔６とバグフィルタ７との間のダクト１６に介設したダンパ１７とから構成されており、ストーカ式焼却炉１の休炉中に除湿乾燥機１４を運転し、乾燥した空気を循環ダクト１３を介してボイラ２の水管部に循環させ、ボイラの水管部外部の空気の絶対湿度を、水管部外表面の付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにしたものである。
【００２５】
また、廃棄物処理プラントのボイラ２は、ドラム２ａ及び複数の水管２ｂから成るボイラ本体２′と、ボイラ本体２′の上流側に設置され、ボイラ本体２′で発生した蒸気を更に加熱する過熱器３と、ボイラ本体２′の下流側に設置され、燃焼排ガスから更に熱を回収するエコノマイザ５とから構成されており、エコノマイザ５でボイラ本体２′に送る給水を燃焼排ガスにより予熱し、予熱した給水をボイラ本体２′に送ってここで燃焼排ガスにより蒸気を発生させ、この蒸気を過熱器３へ導いて燃焼排ガスにより更に加熱して過熱蒸気とした後、この過熱蒸気を発電設備へ４供給するようにしたものである。
【００２６】
ところで、都市ごみ等の焼却により発生する飛灰には、塩化カルシウム等の吸湿性のあるものが含まれており、塩濃度が高い飛灰程、吸湿性が高くなっている。
また、飛灰及び空気温度が一定とすると、空気の絶対湿度の上昇に伴って飛灰の平衡水分率が上昇することになる。
従って、前記廃棄物処理プラントに於いては、ボイラ２の水管部外表面に付着する飛灰の平衡水分率が、水管部の腐食を引き起こさないような平衡水分率となるように除湿乾燥機１４により空気の絶対湿度を下げている。
【００２７】
尚、この実施形態に於いて、上述したボイラ２の水管部とは、ボイラ本体２′の水管２ｂ、ボイラ２の過熱器３の伝熱管、ボイラ２のエコノマイザ５の伝熱管のことを云う。
【００２８】
而して、前記廃棄物処理プラントに於いては、ストーカ式焼却炉１の休炉中には、減温塔６とバグフィルタ７との間のダクト１６に介設したダンパ１７を閉じると共に、循環ダクト１３の入口部分及び出口部分に介設したダンパ１５をそれぞれ開き、この状態で除湿乾燥機１４を運転する。
このとき、ストーカ式焼却炉１の入口を形成するホッパは、ストーカ式焼却炉１外部の湿った空気がストーカ式焼却炉１内へ入らないように閉塞しておく。
【００２９】
そうすると、除湿乾燥機１４で乾燥された空気は、循環ダクト１３からストーカ式焼却炉１内に送られ、ストーカ式焼却炉１から過熱器３、ボイラ本体２′、エコノマイザ５を通って循環ダクト１３に戻り、除湿乾燥機１４で再度乾燥された後、ストーカ式焼却炉１内へ送られる。
【００３０】
即ち、除湿乾燥機１４で乾燥された空気は、ボイラ２の水管部に循環されることになり、ボイラ２の水管部の空気の絶対湿度が、水管部外表面の付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保たれることになる。
【００３１】
このように、上述した廃棄物処理プラントに於いては、休炉中に除湿乾燥機１４を運転して乾燥させた空気をボイラ２の水管部に循環させ、ボイラ２の水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を来たさない湿度以下に保つようにしているため、休炉時にボイラ２の水管部外表面に付着したダストの吸湿による腐食を防止することができる。
【００３２】
その結果、この廃棄物処理プラントに於いては、休炉時に於ける付着ダストによる水管部外表面の腐食・減肉を防止することができ、ボイラの水管部の長寿命化を図れる。
また、ボイラ２の水管部外表面に付着したダストの吸湿を防止できるため、休炉時に付着ダストを除去しなくても、付着ダストによる水管部外表面の腐食・減肉を防止できるので、休炉時に於ける付着ダストの除去作業をなくすことができる。
更に、乾燥させた空気をボイラ２の水管部に循環させているため、水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に確実且つ良好に保つことができ、水管部外表面の腐食・減肉をより一層防止することができる。
【００３３】
尚、除湿乾燥機１４には、冷凍機により露点温度以下に冷却することにより除湿を行う冷却方式のもの、水分を吸着し易い吸着剤に空気を通過させることにより除湿を行う吸着方式のもの、水分を吸収し易い吸収液に空気を接触させることにより除湿を行う吸収方式のもの、圧縮機で空気を圧縮することにより除湿を行う圧縮方式のもの、何れを使用しても良い。
【００３４】
例えば、複数炉で構成されている廃棄物処理プラントの場合、シリカゲルや活性アルミナ等の吸着剤を充填した２つの塔を備え、一方の塔に空気を通して除湿を行い、他方の塔で吸着剤を加熱して吸着剤の再生を行い、交互に塔を切り替えながら連続的に除湿を行うようにした吸着塔式の除湿乾燥機１４を使用し、休炉中のボイラ２の保缶時に吸着剤を再生するための熱源に運転中の炉の低温排熱（排ガスの熱等）を利用するようにしても良い。
【００３５】
この吸着塔式の除湿乾燥機１４を使用した場合、吸着剤の再生熱源に排ガスの熱を利用しているため、吸着剤の再生に必要な熱エネルギーを削減することができる。
【００３６】
また、複数炉で構成されている廃棄物処理プラントの場合、水分を吸収する性質を持った塩化ナトリウムやトリエチレングリコール等の水溶液から成る吸収液を噴霧して空気から水分を吸収する吸収器と、吸収器で水分を吸収して濃度の濃くなった吸収液を加熱して濃縮・再生する再生器とから構成した湿式吸収式の除湿乾燥機１４を使用し、休炉中のボイラ２の保缶時に濃度の濃くなった吸収液を再生器で濃縮・再生するための熱源に運転中の炉の低温排熱（排ガスの熱等）を利用するようにしても良い。
【００３７】
この湿式吸収式の除湿乾燥機１４を使用した場合も、吸収液の再生熱源に排ガスの熱を利用しているため、吸収液の再生に必要な熱エネルギーを削減することができる。
【００３８】
上記の実施形態に於いては、ボイラ２の水管部に除湿乾燥機１４で乾燥させた空気を循環させ、ボイラの水管部の空気の絶対湿度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない湿度以下に保つようにして水管部外表面の腐食・減肉を防止するようにしたが、他の実施形態に於いては、図示していないが、ボイラ２の水管部が少ない場合には、休炉中にボイラ２の水管部を投光器から成る加温装置により外部から加温し、水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしても良い。
【００３９】
ところで、都市ごみ等の焼却により発生する飛灰には、塩化カルシウム等の吸湿性のあるものが含まれており、塩濃度が高い飛灰程、吸湿性が高くなっている。
また、空気の絶対湿度が一定とすると、飛灰の温度上昇に伴って飛灰の平衡水分率が低下することになる。
従って、前記ボイラ２の保缶方法に於いては、飛灰の平衡水分率が水管部の腐食を引き起こさない平衡水分率となるように投光器から成る加温装置により飛灰の温度を上げている。
【００４０】
このボイラ２の保缶方法も、休炉時に於ける付着ダストによる水管部外表面の腐食・減肉を防止することができ、ボイラの水管部の長寿命化を図れる。
また、このボイラ２の保缶方法は、ボイラ２の水管部外表面に付着したダストの吸湿を防止できるため、休炉時に付着ダストを除去しなくても、付着ダストによる水管部外表面の腐食・減肉を防止できるので、休炉時に於ける付着ダストの除去作業をなくすことができる。
更に、このボイラ２の保缶方法は、加温装置に投光器を使用し、投光器によりボイラ２の水管部を外部から加温するようにして水管部のダスト温度を付着ダストの吸湿による腐食を引き起こさない温度以上に保つようにしているため、除湿乾燥機１４を用いた保缶方法に比較して設備の簡略化及びコスト削減を図れる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、都市ごみや産業廃棄物を処理するストーカ式焼却炉１を備えた廃棄物処理プラントのボイラ２に適用したが、流動床式焼却炉やその他の炉を備えた廃棄物処理プラントのボイラに適用しても良く、或いは、水管へのダスト付着に伴う工業炉（例えば、溶融炉やガス化炉、加熱炉）等のボイラ２にも適用できることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
１はストーカ式焼却炉、２はボイラ、２′はボイラ本体、２ａはドラム、２ｂは水管、３は過熱器、４は発電設備、５はエコノマイザ、６は減温塔、７はバグフィルタ、８は誘引通風機、９は再加熱器、１０は触媒反応塔、１１は煙突、１２はダクト、１３は循環ダクト、１４は除湿乾燥機、１５はダンパ、１６はダクト、１７はダンパ。
【図１】
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