(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源からの熱によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、
蒸気タービンの排気を復水する復水器と、
復水器で凝縮された復水を排熱回収ボイラ側に送給する給水系統とからなるタービン設備において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラのドラム内の給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
復水器で凝縮された復水からアンモニアを回収するアンモニア回収手段を備えた
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項２】
熱源からの熱によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、
蒸気タービンの排気を復水する復水器と、
復水器で凝縮された復水を排熱回収ボイラ側に送給する給水系統とからなるタービン設備において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とすると共に給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
復水器で凝縮された復水からアンモニアを回収するアンモニア回収手段を備えた
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
熱源からの熱はガスタービンの排気であるコンバインドプラントである
ことを特徴とするタービン設備。
【請求項４】
高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラに給水する給水系統と、からなる排熱回収ボイラ装置において、
排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とするように給水系統に薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、
中圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、
高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、
中圧ドラム及び高圧ドラムに給水を行う高・中圧給水ポンプが備えられ、
低圧ドラム水が中圧ドラム及び高圧ドラムの給水とされ、
中圧ドラムの給水に薬剤を注入する中圧ドラム薬剤注入手段を設け、
高圧ドラムの給水に薬剤を注入する高圧ドラム薬剤注入手段を設けた
ことを特徴とする排熱回収ボイラ装置。
【請求項５】
高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラに給水する給水系統と、からなる排熱回収ボイラ装置において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、
中圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、
高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、
中圧ドラム及び高圧ドラムに給水を行う高・中圧給水ポンプが備えられ、
低圧ドラム水が中圧ドラム及び高圧ドラムの給水とされ、
中圧ドラムの給水に薬剤を注入する中圧ドラム薬剤注入手段を設け、
高圧ドラムの給水に薬剤を注入する高圧ドラム薬剤注入手段を設けた
ことを特徴とする排熱回収ボイラ装置。
【請求項６】
高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラに給水する給水系統と、からなる排熱回収ボイラ装置において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とすると共に給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、
中圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、
高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、
中圧ドラム及び高圧ドラムに給水を行う高・中圧給水ポンプが備えられ、
低圧ドラム水が中圧ドラム及び高圧ドラムの給水とされ、
中圧ドラムの給水に薬剤を注入する中圧ドラム薬剤注入手段を設け、
高圧ドラムの給水に薬剤を注入する高圧ドラム薬剤注入手段を設けた
ことを特徴とする排熱回収ボイラ装置。
【請求項７】
熱源からの熱によってドラムの給水を蒸発・過熱することで蒸気を発生させる排熱回収ボイラの水処理方法において、
ドラム内の給水のｐＨを９．０以上とするように、ドラムへ供給する給水に薬剤を注入して、ドラムへ供給する給水のｐＨを９．９、１０．０、または１０．３とする
ことを特徴とする水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は排熱回収ボイラ装置と蒸気タービンとを組み合わせたタービン設備及び熱源からの熱により蒸気を発生させる排熱回収ボイラ装置及び排熱回収ボイラのドラムの水処理を行う水処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エネルギー資源の有効利用と経済性の観点から、発電設備（発電プラント）では様々な高効率化が図られている。例えば、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせたタービン発電プラント（複合発電プラント）もその一つである。複合発電プラントでは、ガスタービンからの高温の排気ガスが排熱回収ボイラ装置に送られ、排熱回収ボイラ装置内で過熱ユニットを介して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービンに送って蒸気タービンで仕事をするようになっている。過熱ユニットは節炭器、過熱器、ボイラ（ドラム及び蒸発器）等を有しており、ボイラの熱回収率を向上させるため、複数段（例えば、高圧、中圧、低圧）の過熱ユニットが備えられている。そして、高圧、中圧、低圧の過熱ユニットのそれぞれに過熱器やドラム等が備えられている。
【０００３】
排熱回収ボイラ装置では、過熱ユニットが圧力別に多重に設けられ、各ユニット間で水や蒸気等が送られる配管が多数設けられ、また、蒸気タービンとの間で蒸気が送られる配管が設けられている。これら配管はりん酸塩処理やアルカリ処理（水処理）が施されて浸食・腐食（エロージョン・コロージョン）等が防止されている。具体的には、過熱ユニットのドラム内にりん酸ナトリウムや苛性ソーダを注入してりん酸処理またはアルカリ処理を施し、配管内のエロージョン・コロージョンを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の排熱回収ボイラ装置における水処理では、りん酸塩処理やアルカリ処理により配管内のエロージョン・コロージョンを防止しているが、過熱ユニットが圧力別に多重に設けられた排熱回収ボイラ装置では、注入したりん酸ナトリウムやアルカリが特に高圧ボイラ部で濃縮してアルカリ腐食が発生する問題が生じていた。また、近年は、環境問題等から排出されるリンの規制が問題になってきている。
【０００５】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができるタービン設備及び排熱回収ボイラ装置及び水処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のタービン設備の構成は、
熱源からの熱によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、
蒸気タービンの排気を復水する復水器と、
復水器で凝縮された復水を排熱回収ボイラ側に送給する給水系統とからなるタービン設備において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラのドラム内の給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
復水器で凝縮された復水からアンモニアを回収するアンモニア回収手段を備えた
ことを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明のタービン設備の構成は、
熱源からの熱によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、
蒸気タービンの排気を復水する復水器と、
復水器で凝縮された復水を排熱回収ボイラ側に送給する給水系統とからなるタービン設備において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とすると共に給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
復水器で凝縮された復水からアンモニアを回収するアンモニア回収手段を備えた
ことを特徴とする。
【０００９】
また、熱源からの熱はガスタービンの排気であるコンバインドプラントであることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の排熱回収ボイラ装置の構成は、
高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラに給水する給水系統とからなる排熱回収ボイラ装置において、
排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とするように給水系統に薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、
中圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、
高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、
中圧ドラム及び高圧ドラムに給水を行う高・中圧給水ポンプが備えられ、
低圧ドラム水が中圧ドラム及び高圧ドラムの給水とされ、
中圧ドラムの給水に薬剤を注入する中圧ドラム薬剤注入手段を設け、
高圧ドラムの給水に薬剤を注入する高圧ドラム薬剤注入手段を設けた
ことを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明の排熱回収ボイラ装置の構成は、
高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラに給水する給水系統とからなる排熱回収ボイラ装置において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、
中圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、
高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、
中圧ドラム及び高圧ドラムに給水を行う高・中圧給水ポンプが備えられ、
低圧ドラム水が中圧ドラム及び高圧ドラムの給水とされ、
中圧ドラムの給水に薬剤を注入する中圧ドラム薬剤注入手段を設け、
高圧ドラムの給水に薬剤を注入する高圧ドラム薬剤注入手段を設けた
ことを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明の排熱回収ボイラ装置の構成は、
高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、
排熱回収ボイラに給水する給水系統とからなる排熱回収ボイラ装置において、
給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とすると共に給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、
排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、
中圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、
高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、
中圧ドラム及び高圧ドラムに給水を行う高・中圧給水ポンプが備えられ、
低圧ドラム水が中圧ドラム及び高圧ドラムの給水とされ、
中圧ドラムの給水に薬剤を注入する中圧ドラム薬剤注入手段を設け、
高圧ドラムの給水に薬剤を注入する高圧ドラム薬剤注入手段を設けた
ことを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の水処理方法は、
熱源からの熱によってドラムの給水を蒸発・過熱することで蒸気を発生させる排熱回収ボイラの水処理方法において、
ドラム内の給水のｐＨを９．０以上とするように、ドラムへ供給する給水に薬剤を注入して、ドラムへ供給する給水のｐＨを９．９、１０．０、または１０．３とする
ことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の第１実施形態例に係る排熱回収ボイラ装置を備えたタービン設備の全体系統、図２にはアンモニアの分配率と圧力との関係を表すグラフ、図３にはボイラ水のｐＨ及びアンモニア濃度を説明する表を示してある。
【００２０】
図１に示すように、ガスタービン１からの排気ガスが排熱回収ボイラ２に送られるようになっており、排熱回収ボイラ２には高圧過熱ユニット３、中圧過熱ユニット４及び低圧過熱ユニット５が備えられている。排熱回収ボイラ２内では高圧過熱ユニット３、中圧過熱ユニット４及び低圧過熱ユニット５を介して蒸気を発生させ、発生した蒸気を蒸気タービン６に送って蒸気タービン６で仕事をするようになっている。蒸気タービン６の排気は復水器８で凝縮されて復水され、復水ポンプ９により排熱回収ボイラ２に導入される。排熱回収ボイラ装置は、排熱回収ボイラ２及び復水ポンプ９からの給水ライン７（給水系統）によって構成されている。
【００２１】
高圧過熱ユニット３は、高圧過熱器１１、高圧ドラム１２、高圧蒸発器１３及び高圧節炭器１４を有している。高圧ドラム１２の水は排熱回収ボイラ２内に配された高圧蒸発器１３で過熱循環され、高圧ドラム１２内で高圧蒸気を発生する。高圧ドラム１２で発生した高圧蒸気は排熱回収ボイラ２内に配された高圧過熱器１１で過熱されて蒸気タービン６に導入される。
【００２２】
中圧過熱ユニット４は、中圧過熱器２１、中圧ドラム２２、中圧蒸発器２３及び中圧節炭器２４を有している。中圧ドラム２２の水は排熱回収ボイラ２内に配された中圧蒸発器２３で過熱循環され、中圧ドラム２２内で中圧蒸気を発生する。中圧ドラム２２で発生した中圧蒸気は中圧過熱器２１を通って再熱器２５に導入され、再熱器２５で再熱されて蒸気タービン６に導入される。中圧過熱器２１からの蒸気はガスタービン１の高温部（燃焼器や翼等）の冷却用としてガスタービン１側に導入される。
【００２３】
低圧過熱ユニット５は、低圧過熱器３１、低圧ドラム３２、低圧蒸発器３３及び低圧節炭器３４を有している。低圧ドラム３２の水は排熱回収ボイラ２内に配された低圧蒸発器３３で過熱循環され、低圧ドラム３２内で低圧蒸気を発生する。低圧ドラム３２で発生した低圧蒸気は低圧過熱器２１を通って蒸気タービン６に導入される。
【００２４】
低圧ドラム３２には、復水器８からの復水が脱気器１０及び低圧節炭器３４を介して給水される。低圧節炭器３４の出口側の流路は高圧ドラム１２及び中圧ドラム２２につながる給水ライン４１が設けられ、給水ライン４１からは、高圧給水ポンプ４２を介して高圧ドラム１２に給水が行われ、中圧給水ポンプ４３を介して中圧ドラム２２に給水が行われる。即ち、低圧ドラム３２及び中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２に並行に給水が行われるようになっており、低圧ドラム３２が低圧側ユニットのドラムとされ、中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２が高圧側ユニットのドラムとされている。
【００２５】
尚、脱気器１０の入口側で復水の一部が復水器８に戻され、給水ライン４１から分岐して脱気器１０側に一部の水が戻されるようになっている。排熱回収ボイラ２内の各機器の配置は一例であり、節炭器や過熱器の台数や配置はガスタービン１の性能等により適宜変更されるものである。
【００２６】
給水系統である給水ライン７にはｐＨ調整剤のアンモニアと脱酸素剤のヒドラジンを注入する薬剤注入手段４５が設けられている。薬剤注入手段４５からはｐＨ調整用として給水に所定量のアンモニアが注入され、低圧ドラム３２内の給水のｐＨを９．０以上としていると共にアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上となるようにしている。
【００２７】
一般に、給水のｐＨが９．０を下回ると流れによるエロージョン・コロージョン（腐食・浸食）の発生が懸念される。このため、低圧ドラム３２内の給水のｐＨを９．０以上としている。低圧ドラム３２内の給水の圧力は高圧ドラム１２及び中圧ドラム２２の給水の圧力よりも低く、アンモニアは蒸発しやすく圧力が低い程気相側に混合しやすい（液相に混合しにくい）ので、即ち、気相と液相との分配率の値が高いので、低圧ドラム３２内の給水のｐＨを９．０以上とすることで高圧ドラム１２及び中圧ドラム２２の給水のｐＨを９．０よりも高い値にすることができる。
【００２８】
図２に示すように、給水の圧力（ｋｇ／ｃｍ2 ）が高くなるにしたがって、アンモニアの分配率［ＮＨ3 （Ｖ：気相）／ＮＨ3 （Ｌ：液相）］が低くなる。例えば、高圧ドラム１２の圧力が１３０（ｋｇ／ｃｍ2 ）、中圧ドラム２２の圧力が３０（ｋｇ／ｃｍ2 ）、低圧ドラム３２の圧力が５（ｋｇ／ｃｍ2 ）と設定されている場合に、高圧ドラム１２での分配率は２．８、中圧ドラム２２での分配率が５．５、低圧ドラム３２での分配率が１０．０となる。このため、低圧ドラム３２では、アンモニアが１：１０の割合で給水の液相と気相とに分配され、中圧ドラム２２ではアンモニアが１：５．５の割合で給水の液相と気相とに分配され、高圧ドラム１２では、１：２．８の割合で給水の液相と気相とに分配されることになる。
【００２９】
上述した排熱回収ボイラ２を備えたタービン設備の水処理方法では、薬剤注入手段４５からは給水に所定量のアンモニアを注入し、給水のｐＨが、例えば、９．９になるようにし、アンモニア濃度が８ｐｐｍになるようにする。これにより、図３に示すように、低圧ドラム３２の給水のｐＨが９．３でアンモニア濃度が０．８ｐｐｍ（分配率が１０．０のため）となる。また、中圧ドラム２２の給水のｐＨが９．５でアンモニア濃度が約１．５ｐｐｍ（分配率が５．５のため）となる。また、高圧ドラム１２の給水のｐＨが９．７でアンモニア濃度が約２．９ｐｐｍ（分配率が２．８のため）となる。
【００３０】
従って、給水のｐＨが最低となる低圧ドラム３２内の給水のｐＨを９．０以上（ｐＨ：９．３）とすることで、中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２の給水のｐＨが９．０以上となる。また、アンモニアの分配率により、アンモニア濃度が最低となる低圧ドラム３２内の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上（０．８ｐｐｍ）となるようにアンモニアを注入することで、中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上となる。このため、適正なｐＨ及びアンモニア濃度が維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる。また、低圧ドラム３２及び中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２に並行に給水が行われるため、最小限のアンモニアの量により適正なｐＨ及びアンモニア濃度に維持することができる。
【００３１】
尚、低圧ドラム３２、中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２の圧力設定により分配率は変わるものであり、薬剤注入手段４５から注入するアンモニア量は分配率により適宜変化させ、低圧ドラム３２内の給水のｐＨが９．０以上になると共にアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上となるようなｐＨ及び濃度に給水ライン７の給水が調整される。
【００３２】
図４、図５に基づいて本発明の第２実施形態例を説明する。図４には本発明の第２実施形態例に係る排熱回収ボイラ装置を備えたタービン設備の全体系統、図５にはボイラ水のｐＨを説明する表を示してある。尚、図１に示した第１実施形態例と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００３３】
図示のタービン設備の排熱回収ボイラ２は、給水ライン７からの給水が低圧節炭器３４に送られ、低圧節炭器３４から脱気器１０を介して低圧ドラム３２に給水が行われる。そして、低圧ドラム３２の水が給水ライン４１から中圧過熱ユニット４の中圧節炭器２４及び高圧過熱ユニット３の高圧節炭器１４に送られ、給水ライン４１には高・中圧給水ポンプ４７が設けられている。即ち、低圧ドラム３２の水が中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２の給水とされ、中圧ドラム２２が低圧側ユニットのドラムとされ、高圧ドラム１２が高圧側ユニットのドラムとされている。
【００３４】
給水系統である給水ライン７にはアンモニアを注入する薬剤注入手段４５が設けられている。薬剤注入手段４５からは給水に所定量のアンモニアが注入され、中圧ドラム２２内の給水のｐＨを９．０以上としていると共にアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上となるようにしている。
【００３５】
上述した排熱回収ボイラ２を備えたタービン設備の水処理方法では、低圧ドラム３２の水が中圧ドラム２２及び高圧ドラム１２の給水とされているため、前述した分配率の関係から、薬剤注入手段４５からは給水に所定量のアンモニアを注入し、給水のｐＨが、例えば、１０．３になるようにし、アンモニア濃度が４４ｐｐｍになるようにする。これにより、図５に示すように、低圧ドラム３２の給水のｐＨが９．８でアンモニア濃度が４．４ｐｐｍ（分配率が１０．０のため）となる。また、中圧ドラム２２の給水のｐＨが９．３でアンモニア濃度が約０．８ｐｐｍ（分配率が５．５でアンモニア濃度が４．４ｐｐｍの低圧ドラム３２の水が給水されるため）となる。また、高圧ドラム１２の給水のｐＨが９．５でアンモニア濃度が約１．６ｐｐｍ（分配率が２．８でアンモニア濃度が４．４ｐｐｍの低圧ドラム３２の水が給水されるため）となる。
【００３６】
従って、給水のｐＨが最低となる中圧ドラム２２内の給水のｐＨを９．０以上（ｐＨ：９．３）とすることで、低圧ドラム３２及び高圧ドラム１２の給水のｐＨが９．０以上となる。また、アンモニアの分配率により、アンモニア濃度が最低となる中圧ドラム２２内の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上（０．８ｐｐｍ）となるようにアンモニアを注入することで、低圧ドラム３２及び高圧ドラム１２の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上となる。このため、給水ポンプを高・中圧給水ポンプ４７の１台としてコストを低減させた排熱回収ボイラ装置で、適正なｐＨ及びアンモニア濃度が維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる。
【００３７】
図６に基づいて本発明の第３実施形態例を説明する。図６には本発明の第３実施形態例に係る排熱回収ボイラ装置を備えたタービン設備の全体系統を示してある。尚、図４に示した第２実施形態例と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００３８】
図示の実施形態例では、高圧過熱ユニット３の高圧節炭器１３の入口側の給水ライン４１に高圧ドラム薬剤注入手段１６が設けられ、中圧過熱ユニット４の中圧節炭器２４の入口側の給水ライン４１に中圧ドラム薬剤注入手段１７が設けられている。高圧ドラム薬剤注入手段１６及び中圧ドラム薬剤注入手段１７からはアンモニアが注入され、高圧ドラム１２の給水及び中圧ドラム２２の給水にアンモニアがそれぞれ注入される。
【００３９】
上述した排熱回収ボイラ２を備えたタービン設備の水処理方法では、薬剤注入手段４５から給水ライン７の給水に所定量のアンモニアが注入されると共に、高圧ドラム薬剤注入手段１６及び中圧ドラム薬剤注入手段１７から高圧ドラム１２の給水及び中圧ドラム２２の給水にアンモニアがそれぞれ注入されることで、中圧ドラム２２内の給水のｐＨを９．０以上としていると共にアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上となるようにしている。
【００４０】
即ち、薬剤注入手段４５からは給水に所定量のアンモニアを注入し、給水のｐＨが、例えば、１０．０になるようにする。これにより、低圧ドラム３２の給水のｐＨが９．３となる。また、高圧ドラム薬剤注入手段１６及び中圧ドラム薬剤注入手段１７からのアンモニアの注入により、中圧ドラム２２の給水のｐＨが９．５となり、また、高圧ドラム１２の給水のｐＨが９．７となる。また、アンモニア濃度についても０．５ｐｐｍ以上に維持されている。
【００４１】
従って、給水のｐＨが最低となる中圧ドラム２２内の給水のｐＨを９．０以上（ｐＨ：９．３）とすることで、低圧ドラム３２及び高圧ドラム１２の給水のｐＨが９．０以上となる。このため、給水ポンプを高・中圧給水ポンプ４７の１台としてコストを低減させた排熱回収ボイラ装置で、少ないアンモニアの量で適正なｐＨ及びアンモニア濃度が維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる。
【００４２】
上述した各実施形態例において、アンモニアを系外に排出しないようにするため、復水器８で凝縮された復水からアンモニアを分離・回収するアンモニア回収手段を設けることができる。図７にはアンモニア回収手段を備えた復水器の要部構成を示してある。
【００４３】
図７に示すように、復水器８からの復水を真空ポンプ５１で冷却器５２に導入し、冷却器５２で復水を冷却してアンモニアを分離する。分離されたアンモニアは図示しないタンクに回収されると共に、アンモニアが除かれた復水は系外に排出される。または、圧力が同等のラインに合流される。アンモニアを回収することで、アンモニアの排出がなくなり、環境に対して有利となる。
【００４４】
上述した実施形態例は、ガスタービン１と蒸気タービン６を組み合わせたコンバインドサイクルの排熱回収ボイラ２として本願発明を適用した例を説明したが、多重圧力ボイラを有する排熱回収のボイラであれば、火力発電プラントのボイラに本発明を適用することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明のタービン設備は、熱源からの熱によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、蒸気タービンの排気を復水する復水器と、復水器で凝縮された復水を排熱回収ボイラ側に送給する給水系統とからなるタービン設備において、排熱回収ボイラのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とするように給水系統に薬剤を注入する薬剤注入手段を設けたので、ドラム内の給水のｐＨが９．０以上に維持される。この結果、配管内が適正なｐＨに維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができるタービン設備とすることが可能となる。
【００４６】
また、本発明のタービン設備は、熱源からの熱によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、蒸気タービンの排気を復水する復水器と、復水器で凝縮された復水を排熱回収ボイラ側に送給する給水系統とからなるタービン設備において、給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、排熱回収ボイラのドラム内の給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設けたので、ドラム内の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上に維持される。この結果、配管内が適正なアンモニア濃度に維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができるタービン設備とすることが可能となる。
【００４７】
また、本発明のタービン設備は、熱源からの熱によって蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラの蒸気により作動する蒸気タービンと、蒸気タービンの排気を復水する復水器と、復水器で凝縮された復水を排熱回収ボイラ側に送給する給水系統とからなるタービン設備において、給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、排熱回収ボイラのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とすると共に給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設けたので、ドラム内の給水のｐＨが９．０以上に維持されると共に、アンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上に維持される。この結果、配管内が適正なｐＨ及びアンモニア濃度に維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができるタービン設備とすることが可能となる。
【００４８】
そして、復水器で凝縮された復水からアンモニアを回収するアンモニア回収手段を備えたので、アンモニアの排出がなくなり、環境に対して有利となる。
【００４９】
また、熱源からの熱はガスタービンの排気であるコンバインドプラントであるので、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせたコンバインドプラントでアルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができるタービン設備とすることが可能となる。
【００５０】
本発明の排熱回収ボイラ装置は、高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラに給水する給水系統と、からなる排熱回収ボイラ装置において、排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とするように給水系統に薬剤を注入する薬剤注入手段を設けたので、ｐＨが最低となる低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨが９．０以上に維持される。この結果、高圧側ユニットを含めてドラム内の給水のｐＨが９．０以上となり、配管内が適正なｐＨに維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる排熱回収ボイラ装置とすることが可能となる。
【００５１】
また、本発明の排熱回収ボイラ装置は、高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラに給水する給水系統と、からなる排熱回収ボイラ装置において、給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設けたので、気相側への分配率が高くアンモニア濃度が最低となる低圧側ユニットのドラム内の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上に維持される。この結果、高圧側ユニットを含めてドラム内の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上になり、配管内が適正なアンモニア濃度に維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる排熱回収ボイラ装置とすることが可能となる。
【００５２】
また、本発明の排熱回収ボイラ装置は、高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニット及び低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットからなり熱源からの熱を回収して高圧側蒸気及び低圧側蒸気を発生させる排熱回収ボイラと、排熱回収ボイラに給水する給水系統と、からなる排熱回収ボイラ装置において、給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設け、排熱回収ボイラの低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨを９．０以上とすると共に給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水系統にアンモニア系薬剤を注入する薬剤注入手段を設けたので、ｐＨが最低となる低圧側ユニットのドラム内の給水のｐＨが９．０以上に維持されると共に、気相側への分配率が高くアンモニア濃度が最低となる低圧側ユニットのドラム内の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上に維持される。この結果、高圧側ユニットを含めてドラム内の給水のｐＨが９．０以上となると共に給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上になり、配管内が適正なｐＨ及びアンモニア濃度に維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる排熱回収ボイラ装置とすることが可能となる。
【００５３】
また、排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、低圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、中圧ドラム及び高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、中圧ドラムに給水を行う中圧給水ポンプが備えられ、高圧ドラムに給水を行う高圧給水ポンプが備えられ、低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムに並行に給水が行われるので、少ないアンモニア系薬剤により適正なｐＨ及びアンモニア濃度に配管内を維持することができる。
【００５４】
また、排熱回収ボイラには低圧ドラム及び中圧ドラム及び高圧ドラムが備えられ、中圧ドラムが低圧側ユニットのドラムとされ、高圧ドラムが高圧側ユニットのドラムとされ、中圧ドラム及び高圧ドラムに給水をを行う高・中圧給水ポンプが備えられ、低圧ドラム水が中圧ドラム及び高圧ドラムの給水とされているので、低コストの設備で適正なｐＨ及びアンモニア濃度に配管内を維持することができる。
【００５５】
また、中圧ドラムの給水に薬剤を注入する中圧ドラム薬剤注入手段を設け、高圧ドラムの給水に薬剤を注入する高圧ドラム薬剤注入手段を設けたので、      低コストの設備でしかも少ないアンモニア系薬剤により適正なｐＨ及びアンモニア濃度に配管内を維持することができる。
【００５６】
本発明の水処理方法は、熱源からの熱によってドラムの給水を蒸発・過熱することで蒸気を発生させる排熱回収ボイラの水処理方法において、ドラム内の給水のｐＨを９．０以上とするように給水に薬剤を注入するようにしたので、ドラム内の給水のｐＨが９．０以上に維持され、配管内が適正なｐＨに維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる。
【００５７】
また、本発明の水処理方法は、熱源からの熱によってドラムの給水を蒸発・過熱することで蒸気を発生させる排熱回収ボイラの水処理方法において、ドラム内の給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水にアンモニア系薬剤を注入するようにしたので、ドラム内の給水のアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上に維持され、配管内が適正なアンモニア濃度に維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる。
【００５８】
また、本発明の水処理方法は、熱源からの熱によってドラムの給水を蒸発・過熱することで蒸気を発生させる排熱回収ボイラの水処理方法において、ドラム内の給水のｐＨを９．０以上とすると共に給水のアンモニア濃度を０．５ｐｐｍ以上にするように給水にアンモニア系薬剤を注入するようにしたので、ドラム内の給水のｐＨが９．０以上に維持されると共にアンモニア濃度が０．５ｐｐｍ以上に維持され、配管内が適正なｐＨ及びアンモニア濃度に維持され、アルカリ腐食の問題をなくして配管内のエロージョン・コロージョンを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る排熱回収ボイラ装置を備えたタービン設備の全体系統図。
【図２】アンモニアの分配率と圧力との関係を表すグラフ。
【図３】ボイラ水のｐＨ及びアンモニア濃度を説明する表図。
【図４】本発明の第２実施形態例に係る排熱回収ボイラ装置を備えたタービン設備の全体系統図。
【図５】ボイラ水のｐＨを説明する表図。
【図６】本発明の第３実施形態例に係る排熱回収ボイラ装置を備えたタービン設備の全体系統図。
【図７】アンモニア回収手段を備えた復水器の要部構成図。
【符号の説明】
１  ガスタービン
２  排熱回収ボイラ
３  高圧過熱ユニット
４  中圧過熱ユニット
５  低圧過熱ユニット
６  蒸気タービン
７  給水ライン
８  復水器
９  給水ポンプ
１０  脱気器
１１  高圧過熱器
１２  高圧ドラム
１３  高圧蒸発器
１４  高圧節炭器
１６  高圧ドラム薬剤注入手段
１７  中圧ドラム薬剤注入手段
２１  中圧過熱器
２２  中圧ドラム
２３  中圧蒸発器
２４  中圧節炭器
２５  再熱器
３１  低圧過熱器
３２  低圧ドラム
３３  低圧蒸発器
３４  低圧節炭器
４１  給水ライン
４２  高圧給水ポンプ
４３  中圧給水ポンプ
４５  薬剤注入手段
４７  中・高圧給水ポンプ
５１  真空ポンプ
５２  冷却器
【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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【図７】
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