JP2003004203A

JP2003004203A - 軟水仕様蒸気ボイラ装置の運転方法

Info

Publication number: JP2003004203A
Application number: JP2001185989A
Authority: JP
Inventors: Junichi Nakajima; 純一中島; Yuji Ukiana; 雄二浮穴
Original assignee: Miura Co Ltd; Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Current assignee: Miura Co Ltd; Miura Institute of Research and Development Co Ltd
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-01-08

Abstract

(57)【要約】【課題】運転圧力が１ＭＰａ以下の蒸気ボイラを用
い、復水を再利用しながら運転可能な軟水仕様の蒸気ボ
イラ装置において、蒸気発生系および復水配管の腐食並
びに蒸気発生系におけるスケール付着を安価にかつ容易
に抑制する。【解決手段】蒸気ボイラ装置１の運転では、給水路１
２を通じて給水タンク１１に貯留された軟水を各蒸気ボ
イラ３ａ等に供給する。この際、注入装置８を用い、有
機多塩基酸化合物とアミン化合物とを含む薬剤を軟水中
に添加する。蒸気ボイラ３ａ等で発生した蒸気は、蒸気
供給管１７ａ等、蒸気集中装置４および蒸気配管６を経
由して負荷装置５に供給され、凝縮して復水になる。こ
の復水は、復水配管７を経由して給水タンク１１に貯留
され、再利用される。軟水中に添加された薬剤は、以上
の過程において給水路１２、蒸気ボイラ３ａ等および復
水配管７に作用し、これらの腐食を抑制すると共にスケ
ールの発生を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟水仕様蒸気ボイ
ラ装置の運転方法、特に、運転圧力が１ＭＰａ以下の蒸
気ボイラに軟水を供給して加熱し、それにより発生する
蒸気を負荷装置に供給すると共に、当該蒸気が凝縮して
得られる復水を蒸気ボイラに供給する軟水と混合して再
利用する蒸気ボイラ装置の運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気ボイラに給水を供給して加熱し、そ
れにより発生する蒸気を負荷装置に供給すると共に、当
該蒸気が凝縮して得られる復水を蒸気ボイラに供給する
給水に混合して再利用する蒸気ボイラ装置が知られてい
る。このような蒸気ボイラ装置では、負荷装置で利用さ
れた蒸気を復水として回収し、これを蒸気ボイラ装置へ
の給水として循環しながら再利用することができるた
め、給水の絶対量を減少させることができ、蒸気ボイラ
の経済的な運転が可能になる。また、このような蒸気ボ
イラ装置において用いられる蒸気ボイラとして、最近で
は、運転管理が容易で安全性が高いことから、運転圧力
が１ＭＰａ以下の蒸気ボイラを１台または複数台用いた
ものが知られている。

【０００３】ところで、上述のような蒸気ボイラ装置
は、蒸気ボイラ内の水管および蒸気ボイラに給水を供給
するための給水配管に主として鋼管を利用している。こ
のため、蒸気ボイラ装置は、運転期間の長期化に伴っ
て、蒸気ボイラ内および給水配管内に、腐食が生じたり
スケールが付着したりする。

【０００４】ここで、腐食は、通常、給水中に含まれる
溶存酸素、塩化物イオン等の有害イオンおよび給水のｐ
Ｈの不適切性（ｐＨが酸性側、特に１１より小さいこ
と）により生じるものと理解されているが、その原因に
より発生形態が異なる。すなわち、低ｐＨによる腐食
は、給水と接触している配管の内面部分に均等に進行し
て配管の減肉をもたらすものであるため、進行速度が比
較的遅いという特徴を有している。これに対し、溶存酸
素を原因とする腐食は、給水中に溶解している酸素が配
管、特に横引き配管の下部などに対して部分的に集中的
な腐食作用をもたらし、配管の内側から外側に向かう孔
状の腐食（孔食）をもたらすものであるため、進行速度
が比較的速く、配管に対して短時間で致命的な破損をも
たらすという特徴を有している。

【０００５】一方、スケールの付着は、給水中に含まれ
る、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン
および亜鉛イオン等が同じく給水中に含まれるシリカ等
と反応して水不溶性の化合物を生成することにより、ま
たは蒸気ボイラにおいて給水が過剰に濃縮されることに
起因して生じるものと理解されている。

【０００６】また、上述の蒸気ボイラ装置では、復水を
回収するための復水配管にも主として鋼管を用いてお
り、そこにおいても腐食が生じ得る。この腐食は、給水
中に含まれる炭酸水素イオンが蒸気ボイラ内で熱分解し
て生じる炭酸ガスが蒸気と共に負荷装置に供給され、そ
れが復水のｐＨを低下させること、給水中に含まれる溶
存酸素が除去されずに蒸気と共に負荷装置に供給される
こと、および蒸気ボイラ装置の運転停止時に復水配管内
が負圧になって外部の空気が流入し、復水中の溶存酸素
濃度が高まること等の原因により生じるものと理解され
ている。なお、復水配管に生じる腐食の形態も、その原
因により、発生形態が異なる。

【０００７】上述のような腐食やスケールの付着は、蒸
気ボイラ装置の寿命を短縮し、また、蒸気ボイラにおけ
る熱伝導性を低下させて安定な運転を妨げる原因とな
る。このため、蒸気ボイラ装置では、通常、脱酸素処理
や軟水化処理を施した給水（軟水）を用いて上述のよう
な腐食やスケールの付着を抑制しようとしているが、腐
食やスケール付着の原因が多岐に渡り、また、腐食の発
生個所も多岐に渡ることから、給水として脱酸素処理さ
れた軟水を用いるだけでは腐食およびスケール付着を効
果的に抑制するのは困難である。

【０００８】そこで、上述のような蒸気ボイラ装置の運
転においては、通常、腐食やスケール付着を抑制するた
めの各種の薬剤を用いている。そのような薬剤の一例と
して、特開平４−２３２２８５号公報には、有機多塩基
酸またはその塩を主成分とするボイラの腐食防止剤が提
案されている。また、特開平４−２３２２８６号公報に
は、有機多塩基酸またはその塩、還元性糖類およびアル
カリ金属水酸化物を主成分とするボイラ用缶水処理剤組
成物が提案されている。さらに、特開平４−２８３２９
９号公報には、有機多塩基酸またはその塩、アルカリ金
属水酸化物および水加ヒドラジンを主成分とするボイラ
用缶内処理剤組成物が提案されている。これらの薬剤
は、所要の成分を水中に溶解した水溶液であり、給水中
に注入することができる。給水中に注入された薬剤は、
給水配管内や蒸気ボイラ装置内に有機多塩基酸による皮
膜を形成し、この皮膜により、給水配管内や蒸気ボイラ
装置内における腐食を抑制し得る。また、有機多塩基酸
は、給水中のイオンと錯体を形成し、スケールの付着を
抑制し得る。

【０００９】また、特開昭６２−２０５２９２号公報に
は、長鎖脂肪族アミンと特定の一般式で示される脂肪族
アミノアルコール系化合物とを含む水性エマルジョンか
らなる薬剤が提案されている。この薬剤は、復水配管内
で発生する腐食を抑制するためのものであり、通常、蒸
気ボイラへの給水中に注入される。注入された薬剤は、
蒸気ボイラで発生する蒸気と共に移動して復水中に含ま
れることになる。そして、長鎖脂肪族アミンが復水配管
内に防食性の皮膜を形成するための成分として機能し、
また、脂肪族アミノアルコール系化合物が復水中に含ま
れる酸性物質を中和するための中和剤として機能し、復
水配管の腐食を抑制し得る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のような薬剤を用
いて蒸気ボイラ装置を運転する場合は、蒸気発生系、す
なわち給水配管および蒸気ボイラの腐食およびスケール
付着を抑制するための薬剤（便宜上、蒸気発生系薬剤と
いう）と、復水配管の腐食を抑制するための薬剤（便宜
上、復水系薬剤という）とを別々に用いる必要がある。
例えば、蒸気発生系薬剤および復水系薬剤を、別々の薬
注装置を用いて給水中に個別に注入する必要がある。す
なわち、蒸気ボイラ装置には、蒸気発生系薬剤用の薬注
装置と、復水系薬剤用の薬注装置とを個別に設ける必要
がある。特に、上述のような蒸気ボイラを複数台用いる
場合は、その台数に応じて薬注装置の台数も増加する場
合がある。このような蒸気ボイラ装置は、薬注装置が一
般に高価であるため、結果的に高価になる。

【００１１】また、蒸気発生系薬剤および復水系薬剤
は、それぞれ所定量を用いる必要があるため、薬剤を取
り違えた場合は蒸気ボイラ装置において所要の効果が得
られない場合もある。さらに、蒸気発生系薬剤と復水系
薬剤とが反応し、所要の効果が得られない可能性もあ
る。さらに、蒸気発生系薬剤および復水系薬剤の在庫を
個別に管理する必要があるため、管理作業も煩雑にな
る。

【００１２】本発明の目的は、運転圧力が１ＭＰａ以下
の蒸気ボイラを用い、復水を再利用しながら運転可能な
軟水仕様の蒸気ボイラ装置において、蒸気発生系および
復水配管の腐食並びに蒸気発生系におけるスケール付着
を安価にかつ容易に抑制することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の運転方法は、運
転圧力が１ＭＰａ以下の蒸気ボイラに軟水を供給して加
熱し、それにより発生する蒸気を負荷装置に供給すると
共に、当該蒸気が凝縮して得られる復水を蒸気ボイラに
供給する軟水と混合して再利用する軟水仕様蒸気ボイラ
装置の運転方法であり、有機多塩基酸化合物とアミン化
合物とを含む薬剤を軟水中に添加する工程を含んでい
る。

【００１４】ここで、有機多塩基酸化合物は、例えば、
コハク酸、リンゴ酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸およ
びイソクエン酸からなる有機多塩基酸群から選ばれた少
なくとも一つである。また、有機多塩基酸化合物は、例
えば、有機多塩基酸の金属塩である。一方、アミン化合
物は、例えば、脂肪族アミノアルコール系化合物、脂肪
族環状アミン化合物および環状脂肪族アミン化合物から
なる群から選ばれた少なくとも一つである。

【００１５】なお、上記薬剤は、例えば、脱酸素剤をさ
らに含んでいる。また、上記薬剤は、例えば、ｐＨ調整
剤をさらに含んでいる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明の運転方
法を実施可能な軟水仕様蒸気ボイラ装置の一例を説明す
る。図において、軟水仕様蒸気ボイラ装置１は、給水装
置２、３台の蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃを含む蒸気ボ
イラ群３、蒸気集中装置４、負荷装置５、蒸気配管６、
復水配管７および注入装置８を主に備えている。

【００１７】給水装置２は、蒸気ボイラ群３に給水を供
給するためのものであり、補給水の注水路１０、注水路
１０からの補給水を貯留するための給水タンク１１およ
び給水路１２を主に備えている。注水路１０は、軟水装
置１０ａと脱酸素装置１０ｂとをこの順に有している。
軟水装置１０ａは、水道水や地下水などの原水をナトリ
ウム型強酸性陽イオン交換樹脂により処理し、原水中に
含まれる各種の硬度分や重金属イオンをナトリウムイオ
ンに置換して軟水に変換するためのものである。また、
脱酸素装置１０ｂは、軟水装置１０ａで得られた軟水中
に含まれる溶存酸素を機械的に除去するためのものであ
る。給水路１２は、給水タンク１１から延びており、３
台の蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに対応するよう３系統
の個別給水路１２ａ、１２ｂ、１２ｃに分岐している。
各個別給水路１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、給水タンク１
１内に貯留された給水を対応する蒸気ボイラ３ａ、３
ｂ、３ｃに送り出すための給水ポンプ１３をそれぞれ有
している。

【００１８】各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃは、給水装
置２から供給される給水を加熱して蒸気を発生するため
のものであり、給水を加熱するための加熱バーナー１４
と運転制御装置１５とを個別に備えている。運転制御装
置１５は、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃにおけ
る燃焼量を設定するためのものであり、例えば三位置制
御方式のもの、より具体的には加熱バーナー１４を停
止、低燃焼および高燃焼の三位置のいずれかに設定可能
なものである。

【００１９】また、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに
は、内部の水位を検知するための水位検出器１６が個別
に配置されている。この水位検出器１６は、対応する個
別給水路１２ａ、１２ｂ、１２ｃの給水ポンプ１３に対
して水位情報を伝達可能に設定されており、各給水ポン
プ１３は、この水位情報に基づいて、対応する蒸気ボイ
ラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位が一定の範囲内に維持され
るようオン−オフ制御される。

【００２０】なお、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃは、
運転圧力が１ＭＰａ以下のもの、例えば「ボイラー及び
圧力容器安全規則」に記載された貫流ボイラであり、軟
水仕様のものである。

【００２１】蒸気集中装置４は、各蒸気ボイラ３ａ、３
ｂ、３ｃにおいて発生した蒸気を集めるためのものであ
り、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃからそれぞれ延びる
蒸気供給管１７ａ、１７ｂ、１７ｃが連絡している。ま
た、蒸気集中装置４は、そこに供給されて集められた蒸
気の圧力を計測するための圧力センサ１８と、この圧力
センサ１８に接続された台数制御装置１９とを有してい
る。台数制御装置１９は、圧力センサ１８で計測される
圧力に従って、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転ま
たは停止を個別に設定し、それによって蒸気集中装置４
に供給される蒸気量を調節するためのものである。な
お、台数制御装置１９による蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３
ｃの起動順序は予め設定された順序に従う。

【００２２】負荷装置５は、例えば、蒸気ボイラ３ａ、
３ｂ、３ｃで発生した蒸気を用いて所用の熱交換をする
ための熱交換器である。蒸気配管６は、蒸気集中装置４
から延びており、負荷装置５に対して蒸気ボイラ３ａ、
３ｂ、３ｃからの蒸気を供給するためのものである。復
水配管７は、負荷装置５から給水タンク１１に延びてお
り、負荷装置５において利用された蒸気が凝縮して得ら
れる凝縮水（復水）を給水タンク１１に回収するための
ものである。また、復水配管７はスチームトラップ２０
を有している。

【００２３】注入装置８は、薬剤を貯蔵するための薬剤
タンク２１と、薬剤タンク２１と給水路１２とを連絡す
る薬注配管２２とを備えている。薬注配管２２は、薬剤
タンク２１内の薬剤を給水路１２内に供給するための薬
注ポンプ２３を有している。

【００２４】薬剤タンク２１に貯蔵されている薬剤は、
主に有機多塩基酸化合物とアミン化合物とを含んでい
る。ここで用いられる有機多塩基酸化合物は、金属製配
管の内周面に耐食性の皮膜を形成すると共に、スケール
の発生を抑制するためのものであり、カルボキシル基を
２つ以上有する有機化合物である。この有機化合物は、
カルボキシル基の炭素を除く炭素数が１〜８個のものが
好ましい。このような有機多塩基酸化合物としては、有
機多塩基酸を用いることができる。有機多塩基酸として
は、例えば、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸および酒石
酸等のカルボキシル基を２つ有するもの、並びにクエン
酸やイソクエン酸等のカルボキシル基を３つ有するもの
を挙げることができる。このような有機多塩基酸は、そ
れぞれ単独で用いられてもよいし、二種以上のものが併
用されてもよい。

【００２５】また、有機多塩基酸化合物は、上述のよう
な有機多塩基酸の塩でもよい。利用可能な有機多塩基酸
の塩としては、例えば、有機多塩基酸の金属塩を挙げる
ことができる。より具体的には、上述の各種有機多塩基
酸のナトリウム塩、カリウム塩およびリチウム塩などの
アルカリ金属塩、並びにカルシウム塩やマグネシウム塩
などのアルカリ土類金属塩を挙げることができる。な
お、有機多塩基酸の塩は、カルボキシル基の一部が塩を
形成しているものでもよいし、カルボキシル基の全てが
塩を形成しているものであってもよい。また、このよう
な有機多塩基酸の塩は、それぞれ単独で用いられてもよ
いし、二種以上のものが併用されてもよい。

【００２６】さらに、有機多塩基酸化合物は、上述の有
機多塩基酸と上述の有機多塩基酸塩との混合物であって
もよい。この混合物は、二種以上の有機多塩基酸を含ん
でいてもよいし、二種以上の有機多塩基酸塩を含んでい
てもよい。

【００２７】なお、薬剤に含まれる有機多塩基酸化合物
として好ましいものは、水中への溶解度が高く、しかも
スケール発生の抑制機能が高いことから、有機多塩基酸
のアルカリ金属塩である。

【００２８】上述の薬剤において、有機多塩基酸化合物
の割合は、通常、２〜２０重量％に設定するのが好まし
く、１０〜２０重量％に設定するのがより好ましい。有
機多塩基酸化合物の割合が２重量％未満の場合は、上述
の皮膜形成機能およびスケール発生抑制機能が十分に発
揮されにくくなり、所要の腐食抑制効果およびスケール
発生抑制効果を発揮しにくくなる可能性がある。逆に、
２０重量％を超える場合は、薬剤の製造時において原料
溶解が困難になる可能性がある。

【００２９】一方、上述の薬剤に含まれるアミン化合物
は、金属を腐食させる原因となる酸性物質、例えば、水
中に含まれる重炭酸イオンや炭酸ガスを中和するための
機能を発揮するための中和性成分であり、揮発性を有す
るものが好ましい。このようなアミン化合物としては、
例えば、脂肪族アミノアルコール系化合物、脂肪族環状
アミン化合物および環状脂肪族アミン化合物を挙げるこ
とができる。これらのアミン化合物は、二種以上のもの
が併用されてもよい。ここで利用可能な脂肪族アミノア
ルコール系化合物は、例えば、下記の一般式で示される
ものである。

【００３０】

【化１】

【００３１】一般式中、Ｒ¹は、直鎖状の若しくは分岐
を有する、炭素数が１〜４個の脂肪族炭化水素基であ
る。この脂肪族炭化水素基は、不飽和結合を含んでいて
もよい。また、Ｒ²およびＲ³は、それぞれ水素若しくは
炭素数が１〜３個の炭化水素基である。Ｒ²とＲ³とは同
一であってもよいし、異なっていてもよい。さらに、Ｒ
⁴は、水素若しくは炭素数が１〜３個の炭化水素基であ
る。

【００３２】このような一般式で示される脂肪族アミノ
アルコール系化合物の具体例としては、エタノールアミ
ン、プロパノールアミン、メトキシエタノールアミン、
メトキシプロパノールアミン、アミノメチルプロパノー
ル、アミノエチルプロパノールおよびジエチルアミノエ
タノールを挙げることができる。これらの脂肪族アミノ
アルコール系化合物は、適宜二種以上のものが併用され
てもよい。

【００３３】なお、上述の脂肪族アミノアルコール系化
合物のうち好ましいものは、アミノメチルプロパノール
の一種である２−アミノ−２−メチル−１−プロパノー
ル（ＡＭＰ）である。２−アミノ−２−メチル−１−プ
ロパノールは、米国ＦＤＡ規格において、一定の規制値
の下で間接的に食品に添加できる薬剤としての使用が認
められている、人体若しくは環境に対する安全性の高い
化合物であるため、これをアミン化合物として含む薬剤
は、食品加工用や滅菌処理用の水蒸気を供給するための
蒸気ボイラ装置に対しても安全に適用することができ
る。

【００３４】また、ここで利用可能な脂肪族環状アミン
化合物は、特に限定されるものではないが、例えばモル
ホリンやピペラジンである。これらは、適宜二種以上の
ものが併用されてもよい。このうち、モルホリンを用い
るのが特に好ましい。モルホリンは、米国ＦＤＡ規格に
おいて、一定の規制値の下でボイラ水用添加剤としての
使用が認められている、人体若しくは環境に対する安全
性の高い化合物であるため、これを脂肪族環状アミン化
合物として含む薬剤は、食品加工用や滅菌処理用の水蒸
気を供給するための蒸気ボイラ装置に対しても安全に適
用することができる。

【００３５】さらに、ここで利用可能な環状脂肪族アミ
ン化合物は、特に限定されるものではないが、例えばシ
クロヘキシルアミンである。

【００３６】上述の薬剤におけるアミン化合物の割合
は、通常、２〜３０重量％に設定するのが好ましく、１
０〜２０重量％に設定するのがより好ましい。アミン化
合物の割合が２重量％未満の場合は、復水配管側の腐食
抑制機能が低下するおそれがある。逆に、３０重量％を
超える場合は、薬剤の製造時において原料溶解が困難に
なる可能性がある。

【００３７】上述の薬剤は、上述の必須成分の他、脱酸
素剤、ｐＨ調整剤およびキレート剤のうちの１つまたは
２つ以上をさらに含んでいてもよい。

【００３８】ここで、脱酸素剤は、水中に含まれる溶存
酸素を化学的に除去し、溶存酸素に起因する腐食、特に
孔食をより効果的に抑制するためのものである。ここで
用いられる脱酸素剤としては、例えば、グルコースやデ
キストリン等の還元性糖類、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸
カリウム、アスコルビン酸およびエリソルビン酸を挙げ
ることができる。これらの脱酸素剤のうち、好ましいも
のは還元性糖類である。還元性糖類は、後述のｐＨ調整
剤として用いられるアルカリ金属水酸化物と共に加熱さ
れると、水中の溶存酸素を効果的に除去して腐食を抑制
することができ、亜硫酸塩のように酸素との反応生成物
が腐食の加速因子になることもない。また、アスコルビ
ン酸やエリソルビン酸に比べ、酸素当量あたりの処理コ
ストを安くすることもできる。なお、上述の薬剤におい
て、脱酸素剤の割合は、通常、１〜３０重量％に設定す
るのが好ましく、３〜２０重量％に設定するのがより好
ましい。この割合が３０重量％を超える場合は、薬剤の
製造時において原料溶解が困難になる可能性がある。

【００３９】また、ｐＨ調整剤は、給水のｐＨを一定範
囲（例えば、ＪＩＳＢ８２２３に表示された給水の
管理基準であり、具体的にはｐＨ１１．０〜１１．８）
に維持し、それにより金属の腐食を抑制するためのもの
である。ｐＨ調整剤としては、給水の特性に応じ、その
ｐＨをアルカリ側に調整するもの、またはボイラ水のｐ
Ｈが高くなり過ぎるのを抑制するものが用いられる。前
者としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリムおよび水
酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物を用いるのが好
ましい。このアルカリ金属水酸化物は、上述の理由によ
り、脱酸素剤である還元性糖類と併用するのが好まし
い。一方、後者としては、ケイ酸ナトリウムやケイ酸カ
リウム等のケイ酸塩を用いるのが好ましい。上述の薬剤
において、ｐＨ調整剤の割合は、通常、５〜２０重量％
に設定するのが好ましく、５〜１０重量％に設定するの
がより好ましい。この割合が２０重量％を超える場合
は、薬剤の製造時において原料溶解が困難になる可能性
がある。

【００４０】さらに、キレート剤は、スケール発生に関
与するイオンをキレート化して水中における当該イオン
の溶解度を高めることにより、スケールの発生を抑制す
るためのものであり、上述の有機多塩基酸化合物以外の
もの、例えば、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリ
ウム、ポリマレイン酸、アクリルアミド共重合体、ホス
フィン酸、ホスフィノカルボン酸およびエチレンジアミ
ン四酢酸等を用いることができる。上述の薬剤におい
て、キレート剤の割合は、通常、０．１〜２０重量％に
設定するのが好ましく、１〜１０重量％に設定するのが
より好ましい。この割合が２０重量％を超える場合は、
薬剤の製造時において原料溶解が困難になる可能性があ
る。なお、エチレンジアミン四酢酸等の強力なキレート
剤を過剰に用いると、ボイラ水管の腐食を却って促進す
るおそれがある。

【００４１】上述の薬剤は、上述の各成分の所要量を水
中に加えて溶解すると調製することができる。この際に
用いる水は純水が好ましい。

【００４２】上述の薬剤として好ましいものの具体例を
表１に挙げる。

【００４３】

【表１】

【００４４】なお、上述の蒸気ボイラ装置１において、
給水路１２、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水管お
よび復水配管７等は、主として鋼管を用いて形成されて
いる。

【００４５】次に、上述の蒸気ボイラ装置１の運転方法
について説明する。蒸気ボイラ装置１を運転する場合
は、注水路１０から給水タンク１１に補給水を供給し、
この補給水を給水タンク１１に貯留する。なお、給水タ
ンク１１に貯留される給水は、軟水装置１０ａおよび脱
酸素装置１０ｂで処理されたもの、すなわち、脱酸素処
理された軟水である。そして、各給水ポンプ１３を作動
させ、給水タンク１１に貯留された給水を給水路１２お
よび個別給水路１２ａ、１２ｂ、１２ｃを通じて各蒸気
ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに供給する。各蒸気ボイラ３
ａ、３ｂ、３ｃは、加熱バーナー１４により給水を加熱
し、蒸気を発生する。発生した蒸気は、蒸気供給管１７
ａ、１７ｂ、１７ｃを通じて蒸気集中装置４に供給され
る。

【００４６】ここで、蒸気集中装置４に供給される蒸気
量が負荷装置５における必要量に比べて過剰または少な
い場合は、それを圧力センサ１８が検知し、台数制御装
置１９が蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃの運転台数を設定
し、また、各運転制御装置１５が各蒸気ボイラ３ａ、３
ｂ、３ｃについての個別の燃焼量を設定する。

【００４７】蒸気集中装置４に供給された蒸気は、続け
て蒸気配管６を通じて負荷装置５に供給される。負荷装
置５を通過した蒸気は、潜熱を失って一部が凝縮水に変
わり、スチームトラップ２０において蒸気と水とが分離
されて復水（ドレン水）になる。この復水は、復水配管
７を通じて給水タンク１１内に回収され、そこで注水路
１０からの補給水と混合されて各蒸気ボイラ３ａ、３
ｂ、３ｃへの給水として再利用される。

【００４８】なお、水位検出器１６は、蒸気ボイラ３
ａ、３ｂ、３ｃ内の水位を常時計測し、その水位情報を
対応する給水ポンプ１３に伝達する。この結果、給水ポ
ンプ１３は、この水位情報に基づいてオン−オフ制御さ
れ、対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内の水位が所
定の水位に維持されるよう個別給水路１２ａ、１２ｂ、
１２ｃを通じて対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃに
給水を供給する。

【００４９】上述のような蒸気ボイラ装置１の運転中に
おいて、注入装置８の薬注ポンプ２３を作動させ、薬剤
タンク２１内に貯蔵された薬剤を薬注配管２２を通じて
給水路１２内に注入する。給水路１２内に注入された薬
剤は、給水路１２内を蒸気ボイラ群３に向けて移動する
給水中に混合される。給水中に混合された薬剤は、有機
多塩基酸化合物成分が給水路１２の内周面に防食性の皮
膜を形成し、それにより給水路１２の腐食を抑制する。
また、この薬剤は、個別給水路１２ａ、１２ｂ、１２ｃ
を通じて対応する蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内に供給
される。各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内に供給された
薬剤は、同じく有機多塩基酸化合物成分が蒸気ボイラ３
ａ、３ｂ、３ｃの水管の内周面に同様の皮膜を形成し、
それにより各蒸気ボイラ３ａ，３ｂ，３ｃの腐食を抑制
する。

【００５０】また、給水中に混合された薬剤は、有機多
塩基酸化合物成分が給水中に含まれる各種イオンに配位
し、それにより当該各種イオンが給水中のシリカ成分や
炭酸水素イオンの熱分解で生成する炭酸イオンと反応す
るのを阻止する。この結果、給水中におけるスケールの
発生が抑制され、個別給水路１２ａ，１２ｂ，１２ｃを
含む給水路１２内および各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ
内におけるスケールの付着が抑制される。

【００５１】一方、給水中に混合された薬剤中のアミン
化合物成分は、各蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃ内に供給
された給水と共に加熱されて揮発し、蒸気供給管１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ、蒸気集中装置４および蒸気配管６
を通じて負荷装置５に供給される蒸気中に含まれること
になる。このため、給水中に含まれる炭酸水素イオンが
蒸気ボイラ内で熱分解して生じる炭酸ガスは、このアミ
ン化合物により中和され、復水配管７並びに蒸気供給管
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、蒸気集中装置４および蒸気配
管６は、このような炭酸ガスによる腐食が有効に抑制さ
れることになる。

【００５２】上述のように、この実施の形態に係る軟水
仕様蒸気ボイラ装置の運転方法では、給水路１２を蒸気
ボイラ群３に向けて流れる給水に対し、１台の注入装置
８を用いて上述のような薬剤を供給し、この薬剤によ
り、給水装置２および蒸気ボイラ群３を含む蒸気発生系
における腐食とスケール付着を抑制し、同時に復水配管
７の腐食を抑制しているため、高価な注入装置８を多数
設置する必要がない。また、注入装置８の薬剤タンク２
１には、予め調製した一種類の薬剤を貯蔵するだけでよ
いので、薬剤の管理作業を簡素化することができる。し
たがって、この運転方法は、従来のように蒸気発生系薬
剤と復水系薬剤とを別々に用いる場合に比べ、安価にか
つ容易に実施することができる。

【００５３】なお、上述の薬剤が上述のｐＨ調整剤およ
び脱酸素剤のうちの一つまたは両方を含む場合、上述の
運転方法により達成できる給水装置２および蒸気ボイラ
３ａ，３ｂ，３ｃ側の腐食抑制効果はより高まることに
なる。また、上述の薬剤が上述のキレート剤を含む場
合、上述の運転方法により達成できるスケール付着抑制
効果はより高まることになる。

【００５４】この実施の形態では、注入装置８を給水路
１２に対して設置し、給水路１２を移動中の給水（軟
水）中に上述の薬剤を注入したが、各蒸気ボイラ３ａ、
３ｂ、３ｃに対して注入装置８を個別に設置し、各蒸気
ボイラ３ａ，３ｂ，３ｃに供給された給水（軟水）中に
上述の薬剤を注入するようにした場合も本発明を同様に
実施することができる。

【００５５】また、この実施の形態では、蒸気ボイラ群
３が３台の蒸気ボイラ３ａ、３ｂ、３ｃを含む場合につ
いて説明したが、蒸気ボイラ群３が２台または４台以上
の蒸気ボイラを含む場合も本発明を同様に実施すること
ができる。また、蒸気ボイラが一台の場合についても同
様である。

【００５６】

【発明の効果】本発明では、運転圧力が１ＭＰａ以下の
蒸気ボイラに軟水を供給して加熱し、それにより発生す
る蒸気を負荷装置に供給すると共に、当該蒸気が凝縮し
て得られる復水を蒸気ボイラに供給する軟水と混合して
再利用する軟水仕様蒸気ボイラ装置を運転する場合にお
いて、有機多塩基酸化合物とアミン化合物とを含む薬剤
を軟水中に添加する工程を含んでいるため、蒸気発生系
および復水配管の腐食並びに蒸気発生系におけるスケー
ルの付着を安価にかつ容易に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の運転方法を実施可能な軟水仕様蒸気ボ
イラ装置の一例の概略図。

【符号の説明】

１軟水仕様蒸気ボイラ装置３ａ，３ｂ，３ｃ蒸気ボイラ５負荷装置７復水配管１２給水路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浮穴雄二愛媛県松山市堀江町７番地株式会社三浦研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運転圧力が１ＭＰａ以下の蒸気ボイラに軟
水を供給して加熱し、それにより発生する蒸気を負荷装
置に供給すると共に、前記蒸気が凝縮して得られる復水
を前記蒸気ボイラに供給する前記軟水と混合して再利用
する蒸気ボイラ装置の運転方法であって、有機多塩基酸化合物とアミン化合物とを含む薬剤を前記
軟水中に添加する工程を含む、軟水仕様蒸気ボイラ装置
の運転方法。
【請求項２】前記有機多塩基酸化合物がコハク酸、リン
ゴ酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸およびイソクエン酸
からなる有機多塩基酸群から選ばれた少なくとも一つで
ある、請求項１に記載の軟水仕様蒸気ボイラ装置の運転
方法。
【請求項３】前記有機多塩基酸化合物が有機多塩基酸の
金属塩である、請求項１または２に記載の軟水仕様蒸気
ボイラ装置の運転方法。
【請求項４】前記アミン化合物が脂肪族アミノアルコー
ル系化合物、脂肪族環状アミン化合物および環状脂肪族
アミン化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つで
ある、請求項１、２または３に記載の軟水仕様蒸気ボイ
ラ装置の運転方法。
【請求項５】前記薬剤が脱酸素剤をさらに含む、請求項
１、２、３または４に記載の軟水仕様蒸気ボイラ装置の
運転方法。
【請求項６】前記薬剤がｐＨ調整剤をさらに含む、請求
項１、２、３、４または５に記載の軟水仕様蒸気ボイラ
装置の運転方法。