JP5996351B2 - 熱交換器における海生物の除去方法 - Google Patents
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の内面に付着する海生物を減少させる方法であって、前記伝熱管内に二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を間欠的に注入するとともに、前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の間欠注入実施後から次の間欠注入の開始までの期間中には、伝熱管内を流れる海水を逆流させる逆洗又は伝熱管内を淡水で置換する淡水置換を行うことを特徴とする。
本発明の熱交換器における海生物の除去方法は、伝熱管内に二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を間欠的に注入するものである。この構成により、伝熱管内に二酸化炭素ガスのマイクロバブルを連続的に注入する場合に比べて注入量を減少させながら、海水のpHを下げて伝熱管内に付着した海生物を有効に減少させることができる。つまり、伝熱管内面に付着する海生物、つまりその幼生のみならず、成育した海生物を、伝熱管内に間欠的に注入される二酸化炭素ガスのマイクロバブルによって除去することができる。
さらに、前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の間欠注入実施後から次の間欠注入の開始までの期間中には、伝熱管内を流れる海水を逆流させる逆洗又は伝熱管内を淡水で置換する淡水置換を行う。このため、二酸化炭素ガスのマイクロバブルの注入間隔を延長させることができ、マイクロバブルの注入量を一層減少させることができる。
図1に示すように、発電所の機器冷却水系において、熱交換媒体として海水を通水する海水ライン11には熱交換器12が接続され、当該熱交換器12内の伝熱管13に海水を通水することにより熱交換が行われるように構成されている。伝熱管13は、アルミ黄銅(アルミニウム・銅合金)で形成されている。前記海水中には、図示しない鉄イオン供給装置が接続され、海水中に鉄イオンを混入して伝熱管13内面に保護被膜として鉄被膜を形成するようになっている。
1)間欠注入の期間:1週間(約170時間)
2)次の間欠注入までの清掃間隔:2週間
低pH海水での間欠注入の間隔は、淡水を用いた通常の清掃(淡水置換)の初期の清掃間隔(約2週間)と同等とした後述する表1の低pH海水と表2の淡水との間に湿体積の減少割合に大きな相違はない。
図5に示すように、湿体積の上昇速度が、低pH海水では通常の海水の約1/2のため、期間としては通常海水での清掃間隔である上記2)の2倍となる4週間に設定した。また、その後は逆洗等の清掃により清掃後相当の湿体積まで低下したものと設定した。
さて、海水ライン11から熱交換器12の伝熱管13内に海水を導入して熱交換を継続すると、海水中に含まれる海生物が伝熱管13内面に付着する。そして、海生物付着に伴う熱交換器12の出入口差圧が予め定めた管理値に達したときバルブ15を閉じ、マイクロバブル供給ライン19のバルブ21を開いて、伝熱管13内に二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を注入する。その後、二酸化炭素ガスのマイクロバブルの注入と注入停止後の海水通水を繰り返し、伝熱管13内にマイクロバブルを間欠的に注入する。このとき、マイクロバブルの注入を停止して海水通水を行っている期間中に出入口差圧の上昇が生じた場合には、逆洗等の既存の清掃方法を行ってもよい。
(1)本実施形態では、熱交換器12の伝熱管13内に二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を間欠的に注入するように構成した。このため、前記マイクロバブルにより、海水のpHを下げて伝熱管13内面に付着した海生物を減少させることができる。つまり、マイクロバブルの注入停止期間中に伝熱管13内面に付着、生育した海生物に対して低pHの注入水を作用させて除去することができる。
(2)前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルの注入形態を、注入、停止を繰り返す間欠注入とし注入期間を限定したことから、アルミ黄銅で形成された伝熱管13内面の保護被膜の溶解の進展を抑え、分極抵抗値を維持することができる。
(3)前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の注入開始時期は、伝熱管13内面に付着した海生物による汚損が増大して熱交換器12の出入口差圧が予め定めた管理値に達したときである。そのため、汚損の指標となる出入口差圧に基づく簡便な方法で伝熱管13内面に付着した海生物を除去することができる。
(4)前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を注入する注入水のpHを6.5〜6.9とするとともに、注入期間を1〜7日間とした。このため、低pHの注入水によって伝熱管13内面に付着した海生物を除去できるとともに、マイクロバブルの注入期間を7日以内という短期間で海生物の除去効果を有効に発揮させることができる。
(5)前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の間欠注入実施後から次の間欠注入の開始までの期間中には、逆洗又は淡水置換を行う。従って、二酸化炭素ガスのマイクロバブルの注入間隔を延長させることができ、マイクロバブルの注入量を一層減少させることができる。
(6)前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の間欠注入実施後、次の間欠注入を開始する時期は、前記逆洗又は淡水置換の実施後における熱交換器の出入口差圧を示すベース値が予め定めた一次管理値に達した後、海水を注入して熱交換器の出入口差圧が予め定めた二次管理値に達したときである。この場合、次の間欠注入を開始する時期を、熱交換器の出入口差圧に基づく一次管理値と二次管理値とにより、簡便かつ容易に判断することができるとともに、海生物の除去操作を適切かつ有効に行うことができる。
(7)前記マイクロバブルの注入水の間欠注入は、海水注入を停止して熱交換器12を隔離した状態で行い、間欠注入期間中、マイクロバブルの注入水で熱交換器12内の水の置換を継続するか又は前記置換の停止後に熱交換器12内を注入水で満たす。このように、熱交換器12を隔離して間欠注入を実施することにより、伝熱管13内を容易に低pH化して伝熱管13内面に付着する海生物を一層効果的に減少させることができるとともに、マイクロバブルの注入水を節約することができる。
・ 前記マイクロバブル供給ライン19を、海水ライン11を介することなく、熱交換器12に直接接続し、二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を伝熱管13内に直接注入するように構成してもよい。
Claims (5)
- 伝熱管内に海水を注入して熱交換を行うように構成された熱交換器の前記伝熱管の内面に付着する海生物を減少させる方法であって、
前記伝熱管内に二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を間欠的に注入するとともに、前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の間欠注入実施後から次の間欠注入の開始までの期間中には、伝熱管内を流れる海水を逆流させる逆洗又は伝熱管内を淡水で置換する淡水置換を行うことを特徴とする熱交換器における海生物の除去方法。 - 前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の注入開始時期は、伝熱管内面に付着した海生物による汚損が増大して熱交換器の出入口差圧が予め定めた管理値に達したときであることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器における海生物の除去方法。
- 前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水を注入する注入水のpHを6.5〜6.9とするとともに、注入期間を1〜7日間としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の熱交換器における海生物の除去方法。
- 前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の間欠注入実施後、次の間欠注入を開始する時期は、前記逆洗又は淡水置換の実施後における熱交換器の出入口差圧を示すベース値が予め定めた一次管理値に達した後、海水を注入して熱交換器の出入口差圧が予め定めた管理値に達したときであることを特徴とする請求項1に記載の熱交換器における海生物の除去方法。
- 前記二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の間欠注入は、海水注入を停止して熱交換器を隔離した状態で行い、間欠注入期間中、二酸化炭素ガスのマイクロバブルを含む海水又は淡水の注入水で熱交換器内の水の置換を継続するか又は前記置換の停止後に熱交換器内を注入水で満たすことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の熱交換器における海生物の除去方法。
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