[发明专利]蒸汽锅炉的运转方法

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：201110064753.5，申请日：2011.3.14，发明名称：蒸汽锅炉的运转方法

技术领域

本发明涉及一种蒸汽锅炉的运转方法，特别是通过加热锅炉水生成蒸汽的蒸汽锅炉的运转方法。

背景技术

向热交换器等负载装置供应蒸汽的一般的蒸汽锅炉装置具有向蒸汽锅炉供水的装置。蒸汽锅炉通过将来自供水装置的供水作为锅炉水进行加热从而生成蒸汽，并且通过蒸汽通路将该蒸汽供应给负载装置。此处供应的供水通常是指利用软水装置对自来水、工业用水或地下水等生水加以处理，除去硬度成分的软化水。因此，蒸汽锅炉能够在用于加热锅炉水的传热管等处抑制会阻碍热传导的水垢的生成，实现长期的节约型的运转。

另外，由于供水中含有溶解氧以及氯离子或硫酸根离子等腐蚀性离子，而且锅炉水的pH值不在适当范围(JIS B8223的低压锅炉标准为11～11.8)内，特别是低于适当范围，所以锅炉水会对蒸汽锅炉的传热管等造成腐蚀，发生开孔等问题。因此，在蒸汽锅炉装置的运转中会在供水中添加防蚀剂，抑制对传热管等的腐蚀。作为防蚀剂，通常会并用对因溶解氧和腐蚀性离子造成的腐蚀具有抑制作用的被膜形成剂与pH值调节剂，例如提出了一种复合防蚀剂，其含有将作为被膜形成剂的碱金属硅酸盐和作为pH值调节剂的碱金属氢氧化物混合而成的水溶液(专利文献1)。由于供水中添加了该复合防蚀剂，锅炉水中不含有机化合物，因此无需考虑化学需氧量(COD)的排放规定，在废弃时能够不对环境系统造成破坏。

并且，蒸汽锅炉装置中使用的软水装置虽然可以通过使用阳离子交换树脂的离子交换除去生水中的硬度成分(镁离子和钙离子)，但不能除去生水中含有的二氧化硅。虽然已知生水中含有的二氧化硅自身难以生成水垢，但其容易与硬度成分结合而形成不溶于水的盐，从而生成水垢。因此，在向供水供应的硬度成分因软水装置的故障发生微量泄漏时，蒸汽锅炉中可能会生成以二氧化硅为主要原因的水垢。

因此，为了解决软水装置中硬度成分的泄漏问题，通常会在向蒸汽锅炉供应的供水中添加防蚀剂的同时还添加能够通过使硬度成分螯合而抑制水垢生成的水垢抑制剂，已知该水垢抑制剂一般为乙二胺四乙酸或其碱金属盐。

此处，乙二胺四乙酸及其碱金属盐是有机化合物，由于其会提高锅炉水的COD，因此在该供水中的添加量中优选设定为必要的最小限度。这是由于已知在乙二胺四乙酸或其碱金属盐与硬度成分的络合物中乙二胺四乙酸或其碱金属盐与硬度成分的摩尔比为1∶1(非专利文献1)，根据该理论，乙二胺四乙酸或其碱金属盐的添加量可优选设定为假设因自软水装置的泄漏造成供水中含有多价金属离子时，与多价金属离子的当量相同或略高于当量的量。

但是，即使如此设定乙二胺四乙酸或其碱金属盐的添加量，实际上还是会在蒸汽锅炉中生成水垢。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2003-160886号公报、权利要求书以及段落0012

非专利文献

非专利文献1：Inc.Betz Laboratories，Betz Handbook of Industrial Water Conditioning，8th Ed.(1980)

发明内容

发明目的

本发明的目的是，抑制蒸汽锅炉中的水垢的生成的同时，将锅炉水的化学需氧量抑制为水污染防治法以及各自治体更严格的标准中规定的排水的环境标准之一即不大于30mg/L。

技术方案

本发明涉及一种通过加热锅炉水生成蒸汽的蒸汽锅炉的运转方法，该运转方法包括：将用作锅炉水的、硬度不大于5mg CaCO₃/L的供水供应到蒸汽锅炉，并且适当废弃部分锅炉水，同时在蒸汽锅炉中加热锅炉水的工序，以及向供水中供应含有碱金属硅酸盐、碱金属氢氧化物以及乙二胺四乙酸及其碱金属盐中至少1种水垢抑制剂的药剂水溶液，使水垢抑制剂的浓度至少为供水的硬度的1.5摩尔当量倍的工序，其中，蒸汽锅炉中的锅炉水的浓缩倍率设定为使锅炉水中的水垢抑制剂的浓度不大于40mg EDTA/L。

该运转方法中使用的供水通常为使用阳离子交换树脂对自来水、工业用水或地下水进行了处理的软化水。此外，碱金属硅酸盐是例如硅酸和二氧化硅中的至少1种与碱金属氢氧化物的反应生成物。

发明效果