特許 5887216 ガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5887216

(24)【登録日】2016年2月19日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】ガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   C23G 1/19 20060101AFI20160303BHJP

   C11D 7/12 20060101ALI20160303BHJP

   C11D 7/26 20060101ALI20160303BHJP

   C11D 7/32 20060101ALI20160303BHJP

   F23L 15/02 20060101ALI20160303BHJP

   B08B 3/08 20060101ALI20160303BHJP

   F23J 3/00 20060101ALI20160303BHJP

【ＦＩ】

   C23G1/19

   C11D7/12

   C11D7/26

   C11D7/32

   F23L15/02

   B08B3/08

   F23J3/00 Z

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-136164(P2012-136164)

(22)【出願日】2012年6月15日

(65)【公開番号】特開2014-1416(P2014-1416A)

(43)【公開日】2014年1月9日

【審査請求日】2015年2月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000213297

【氏名又は名称】中部電力株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】512158480

【氏名又は名称】株式会社トレイス

(73)【特許権者】

【識別番号】391054268

【氏名又は名称】株式会社ニッチツ

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】旭硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100106057

【弁理士】

【氏名又は名称】柳井 則子

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 博之

(72)【発明者】

【氏名】長坂 信明

(72)【発明者】

【氏名】高村 幸宏

(72)【発明者】

【氏名】小池 豊隆

(72)【発明者】

【氏名】加藤 高広

(72)【発明者】

【氏名】松田 浩

(72)【発明者】

【氏名】井上 隆二

(72)【発明者】

【氏名】黒▲崎▼ 好一

(72)【発明者】

【氏名】國本 則昭

(72)【発明者】

【氏名】桜井 茂

(72)【発明者】

【氏名】江本 正晴

(72)【発明者】

【氏名】片山 肇

【審査官】 國方 康伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４９−１０６９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３４８６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５２−０２１４５６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｇ １／００− ５／０６

Ｆ２３Ｌ １／００−９９／００

Ｂ０８Ｂ ３／００− ３／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）の２０〜６０質量部およびキレート化合物（Ｂ）の４０〜８０質量部（ただし、（Ａ）と（Ｂ）の合計は１００質量部である。）と水とを混合してなる洗浄液を、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに接触させ、ヒーティングエレメントに付着した付着物を除去する、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法であって、
前記キレート化合物（Ｂ）が、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）およびグルコン酸ナトリウム（Ｂ２）である、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法。

【請求項2】

前記洗浄液（１００質量％）中の前記アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）および前記キレート化合物（Ｂ）の合計の濃度が、２〜５質量％である、請求項１に記載のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法。

【請求項3】

前記アルカリ金属塩の炭酸水素塩（Ａ）が、炭酸水素ナトリウムである、請求項１または２に記載のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法。

【請求項4】

前記キレート化合物（Ｂ）の４０〜８０質量部のうち、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）が２０〜４０質量部であり、グルコン酸ナトリウム（Ｂ２）が２０〜４０質量部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法。

【請求項5】

前記洗浄液を、０．３ＭＰａ〜１．０ＭＰａの圧力でガス−エアヒータのヒーティングエレメントに噴射する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法。

【請求項6】

前記洗浄液の噴射量が、６０〜３００ｍ^３／ｈ、エレメント面積当り７〜２０ｍ^３／ｈ・ｍ^２である、請求項５に記載のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラに付随するガス−エアヒータのヒーティングエレメントに付着する付着物を除去するための洗浄方法に関する。

【背景技術】

【0002】

重油、残渣油、石炭等の燃料を燃焼させると、燃料に含有される硫黄が燃焼し、二酸化硫黄（ＳＯ_２）が生成する。さらに、二酸化硫黄は一部酸化されて三酸化硫黄（ＳＯ_３）となり、これが排ガス中の水分と反応し、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を生成する。特に石炭を燃料として燃焼させる場合、燃焼することにより発生するフライアッシュには、アルミニウム、カルシウム、鉄等が多く含まれることが知られている。フライアッシュは、硫酸と反応し、溶解しにくい化合物を生成する。

【0003】

ボイラには、燃料の燃焼効率を上げるため、排ガスの熱を空気に与えるための装置（ガス−エアヒータ）が付随している。ガス−エアヒータにおいては、排ガスが冷却されるため、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに、燃料由来の酸性成分、フライアッシュ、酸性成分とフライアッシュとの反応生成物等が付着しやすい。特に排ガスの温度が硫酸の露点以下になる温度領域における付着が顕著となり、付着物による閉塞が発生する。ガス−エアヒータにおいて圧力損失が発生すると、ボイラの安定な運転が損なわれるため、圧力損失発生時の付着物の除去は、安定運転の維持に欠くことはできない。

【0004】

ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに付着する付着物を除去するための洗浄方法としては、炭酸水素ナトリウムを含む洗浄液を用いる方法が提案されている（特許文献１〜３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−３４８６８９号公報

【特許文献2】国際公開第２００７／０１８０５８号

【特許文献3】特開２００７−２１１０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年の研究から、石炭を燃料として燃焼させる際に、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに付着する付着物は、フライアッシュ由来の二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）および、ヒーティングエレメントの中温部付近で生成する酸性硫安（（ＮＨ_４）ＨＳＯ_４）とアルミニウム、カルシウム、鉄等との反応生成物の混合物であることが知られている。特に、アルミニウム、カルシウム、鉄を含む化合物は、ヒーティングエレメントに強固に付着しやすく、かつ溶解しにくい。

【0007】

そして、これらアルミニウム、カルシウム、鉄を含む化合物、特にカルシウムを含む化合物は、従来の炭酸水素ナトリウムを含む洗浄液では充分に除去できない。
溶解しにくい付着物が付着したヒーティングエレメントの洗浄方法としては、超高圧ポンプを用いて超高圧水をヒーティングエレメントに直接噴射することによって、付着物を溶解しながら、流水の物理的作用で除去する方法が知られている。しかし、該方法は、高圧水の噴射ノズルの設置に時間を要することや、時間あたりの洗浄面積が小さいことから、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントを洗浄する場合、ボイラ１基あたり約３日間という長い時間を要する。

【0008】

本発明は、アルミニウム、カルシウム、鉄を含む化合物が付着物中に含まれていても、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに付着する付着物を比較的短時間で、かつ充分に除去できる洗浄方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法は、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）の２０〜６０質量部およびキレート化合物（Ｂ）の４０〜８０質量部（ただし、（Ａ）と（Ｂ）の合計は１００質量部である。）と水とを混合してなる洗浄液を、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに接触させ、ヒーティングエレメントに付着した付着物を除去するガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法であって、前記キレート化合物（Ｂ）が、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）およびグルコン酸ナトリウム（Ｂ２）であることを特徴とする。

【0010】

前記洗浄液（１００質量％）中の前記アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）および前記キレート化合物（Ｂ）の合計の濃度は、２〜５質量％であることが好ましい。
前記アルカリ金属塩の炭酸水素塩（Ａ）は、炭酸水素ナトリウムであることが好ましい。

【0011】

前記キレート化合物（Ｂ）の４０〜８０質量部のうち、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）は２０〜４０質量部であり、グルコン酸ナトリウム（Ｂ２）は２０〜４０質量部であることが好ましい。

【0012】

本発明の洗浄方法においては、前記洗浄液を、０．３ＭＰａ〜１．０ＭＰａの圧力でガス−エアヒータのヒーティングエレメントに噴射することが好ましい。
前記洗浄液の噴射量は、６０〜３００ｍ^３／ｈ、エレメント面積当り７〜２０ｍ^３／ｈ・ｍ^２であることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法によれば、アルミニウム、カルシウム、鉄を含む化合物が付着物中に含まれていても、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに付着する付着物を比較的短時間で、かつ充分に除去できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法を実施する設備の一例を示す概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１は、本発明のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法を実施する設備の一例を示す概略構成図である。
設備１０は、ボイラ１２と；ボイラ１２からの排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝装置１４と；ボイラで用いる燃焼用エアとボイラ１２からの排ガスとの間で熱交換を行うガス−エアヒータ１６と；排ガスに含まれる粉塵等を除去する電気集塵機１８と；排ガスに含まれる硫黄酸化物を除去する脱硫装置２０と；排ガスを外部に排出する煙突２２と；洗浄液を調製する撹拌槽３０と；洗浄液を貯留する貯留槽３２と；ガス−エアヒータ１６のヒーティングエレメント２４に対し上方から洗浄液を噴射する複数のノズル３３を有する定置式の上側洗浄装置３４と；ガス−エアヒータ１６のヒーティングエレメント２４に対し下方から洗浄液を噴射する複数のノズル３５を有する定置式の下側洗浄装置３６と；燃料（石炭等）をボイラ１２に供給する燃料供給手段４０と；燃焼用エアをガス−エアヒータ１６に送る第１のエア流路４２と；ガス−エアヒータ１６にて加熱された燃焼用エアをボイラ１２に送る第２のエア流路４４と；ボイラ１２からの排ガスを脱硝装置１４に送る第１の排ガス流路５０と；第１の排ガス流路４０の途中に脱硝用のアンモニア（ＮＨ_３）を供給するアンモニア供給流路５１と；脱硝装置１４からの排ガスをガス−エアヒータ１６に送る第２の排ガス流路５２と；ガス−エアヒータ１６からの排ガスを電気集塵機１８に送る第３の排ガス流路５４と；電気集塵機１８からの排ガスを脱硫装置２０に送る第４の排ガス流路５６と；脱硫装置２０からの排ガスを煙突２２に送る第５の排ガス流路５８と；撹拌槽３０の洗浄液を貯留槽３２に送る第１の洗浄液流路６０と；途中にポンプ６１が設けられ、貯留槽３２の洗浄液を上側洗浄装置３４および下側洗浄装置３６に送る第２の洗浄液流路６２と；ガス−エアヒータ１６のヒーティングエレメント２４の下方に設けられた洗浄液受け６３に回収された洗浄液を貯留槽３２に送る第３の洗浄液流路６４と；工業用水を上側洗浄装置３４および下側洗浄装置３６に送る工業用水供給流路６６とを備えて概略構成される。

【0016】

（付着物）
石炭を燃料として燃焼するボイラ１２に付随するガス−エアヒータ１６のヒーティングエレメント２４への付着物としては、フライアッシュ（二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等）、燃料に含まれる硫黄由来の酸性成分（硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、酸性硫安（（ＮＨ_４）ＨＳＯ_４）等）、フライアッシュと酸性成分との反応生成物（硫酸アルミニウムアンモニウム（Ａｌ（ＮＨ_４）（ＳＯ_４）_２）等）等が挙げられる。これらは水に溶解すると酸性を示す化合物（以下、酸性化合物と記す。）である。そこで、洗浄液としては、アルカリ金属の炭酸水素塩を含む水溶液を用いる。

【0017】

（アルカリ金属の炭酸水素塩）
アルカリ金属の炭酸水素塩としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等が挙げられる。アルカリ金属の炭酸水素塩は、水に溶解させたときのｐＨ値が低く、弱アルカリ性であることから、水質汚濁防止法に定められている水素イオン濃度の規制値を超えず、かつ作業者が安全に取り扱うことができるため、洗浄液のアルカリ成分として好適である。アルカリ金属の炭酸水素塩としては、安価である点から、炭酸水素ナトリウムが特に好ましい。

【0018】

アルカリ金属の炭酸水素塩は、酸性化合物と反応して、二酸化炭素ガスを発生し、発泡するため、ヒーティングエレメント２４への付着物を物理的作用により剥離しながら、化学的に溶解させる。付着物中の鉄錆、粉塵、煤等も同時に剥離して除去する。二酸化炭素の発泡により、洗浄効果が上がり、洗浄時間を短縮できる。ヒーティングエレメント２４の形状が複雑で洗浄しにくいものであっても、短時間に洗浄できる。炭酸水素ナトリウムは、物質単位質量あたりの炭酸根の含有量が多いため、発泡を利用した洗浄には特に好ましい。

【0019】

（キレート化合物）
キレート化合物は、アルカリ金属の炭酸水素塩では除去しきれない、アルミニウム、カルシウム、鉄等を含む化合物の溶解を促進する成分である。

【0020】

キレート化合物としては、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム、グルコン酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチルジアミン三酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、グリコールエーテルジアミン四酢酸等が挙げられる。キレート化合物としては、溶解液（洗浄液）のｐＨ調整が簡便である点から、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウムとグルコン酸ナトリウムとの組み合わせが特に好ましい。

【0021】

（洗浄液）
洗浄液は、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）の２０〜６０質量部およびキレート化合物（Ｂ）の４０〜８０質量部（ただし、（Ａ）と（Ｂ）の合計は１００質量部である。）と水とを混合してなるものである。

【0022】

アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）の量が２０質量部未満では、酸性化合物との反応による発泡の勢いが弱まり、物理的作用による付着物の剥離効果が損なわれやすくなる。アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）の量が６０質量部を超えると、キレート化合物（Ｂ）の量が少なくなり、化学的な洗浄効果が弱まる。

【0023】

キレート化合物（Ｂ）が４０質量部未満では、アルミニウム、カルシウム、鉄等を含む化合物の溶解を促進する効果が損なわれやすくなる。キレート化合物（Ｂ）が８０質量部を超えると、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）の量が少なくなり、物理的な洗浄効果が弱まる。

【0024】

キレート化合物（Ｂ）がエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）およびグルコン酸ナトリウム（Ｂ２）の組み合わせである場合、洗浄液は、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）の２０〜６０質量部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）の２０〜４０質量部およびグルコン酸ナトリウム（Ｂ２）の２０〜４０質量部（ただし、（Ａ）と（Ｂ１）と（Ｂ２）の合計は１００質量部である。）と水とを混合してなるものである。

【0025】

エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）の量が２０質量部未満では、主にカルシウムに対するキレート作用が小さくなる。エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム（Ｂ１）の量が４０質量部を超えると、アルカリ性が強くなり洗浄後の排水を中和処理する必要が生じる。

【0026】

グルコン酸ナトリウム（Ｂ２）の量が２０質量部未満では、主に鉄に対するキレート作用が小さくなる。グルコン酸ナトリウム（Ｂ２）の量が４０質量部を超えると、洗浄後の排水の化学的酸素要求量が大きくなる。

【0027】

洗浄液（１００質量％）中のアルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）およびキレート化合物（Ｂ）の合計の濃度は、２〜５質量％が好ましく、３〜５質量％がより好ましい。（Ａ）と（Ｂ）の合計の濃度が２質量％未満では、洗浄効果が低くなる場合があり、また、洗浄後の排水の量が多くなる。（Ａ）と（Ｂ）の合計の濃度が５質量％を超えると、溶け残りが発生する場合があり、また、洗浄中に付着物由来の不溶解分の濃度が上昇し、洗浄液の粘度や密度が上昇する。

【0028】

洗浄液のｐＨは、６．５〜９．０が好ましく、７．５〜８．５がより好ましい。洗浄液のｐＨが６．５未満では、設備１０が腐食する場合がある。洗浄液のｐＨが８．５を超えると、洗浄後の排水を中和処理する必要が生じる。
洗浄液を貯留槽３２と、上側洗浄装置３４および下側洗浄装置３６との間で循環させて洗浄する場合、酸性化合物を含む付着物の除去が進むにつれてｐＨが下がる。洗浄液のｐＨ６．５未満になる場合、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）、必要に応じてさらにキレート化合物（Ｂ）を適時追加することが好ましい。

【0029】

洗浄液の調製方法としては、たとえば、下記の方法（α）〜（β）が挙げられ、現場での調製作業に手間がかからない点から、方法（γ）が好ましい。
（α）アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）を水に加えた後、キレート化合物（Ｂ）をさらに加える方法。
（β）キレート化合物（Ｂ）を水に加えた後、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）をさらに加える方法。
（γ）アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）とキレート化合物（Ｂ）との混合物を水に加える方法。

【0030】

方法（γ）の前に、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）とキレート化合物（Ｂ）とをあらかじめ混合する手段としては、Ｖ型混合器、リボンミキサ、遊星スクリュ型混合器等、通常、工業的に用いられる種々の混合機器が挙げられる。
混合の際の混合器への投入の順番は、特に限定はなく、アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）、キレート化合物（Ｂ）のいずれかを先に混合器に投入してもよく、同時に投入してもよい。

【0031】

アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）およびキレート化合物（Ｂ）は、紙袋、フレキシブルコンテナーバック等の１包装単位内に特定の割合で投入されいてもよいが、包装単位内での存在に偏りがあると、混合物を水に溶解させる際に溶け残りを生じたりする場合があるため、できるだけ均一に混合させることが好ましい。
アルカリ金属の炭酸水素塩（Ａ）およびキレート化合物（Ｂ）は、水に溶解させた状態においても時間経過による変質は起こらないため、該状態にて保管しても構わない。

【0032】

（洗浄方法）
本発明のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法は、洗浄液を、ガス−エアヒータ１６のヒーティングエレメント２４に接触させ、ヒーティングエレメント２４に付着した付着物を除去する方法である。

【0033】

接触方法としては、たとえば、下記の方法（ａ）または方法（ｂ）が挙げられ、洗浄時間の短縮が図れる点から、方法（ａ）が好ましい。
（ａ）上側洗浄装置３４のノズル３３および下側洗浄装置３６のノズルから洗浄液をヒーティングエレメント２４に噴射する方法。
（ｂ）ガス−エアヒータ１６からヒーティングエレメント２４を取り外し、洗浄液に浸漬する方法。

【0034】

方法（ａ）によれば、ガス−エアヒータ１６に付属した既設の装置（定置式洗浄装置）を利用するため、洗浄準備のためのボイラ１２の停止は不要であり、また、洗浄液によって広い面積を効率的に洗浄できることから、ボイラ１２の停止期間を大幅に短縮できる。

【0035】

ヒーティングエレメント２４への洗浄液の噴射は、通常、洗浄に用いられる高圧水洗浄装置で実施してもよいが、水圧を上げすぎるとヒーティングエレメント２４を傷めることがある。また、高圧水洗浄装置では、洗浄液を２５ｍ^３／ｈ程度の噴射量でしか噴射できず、また、噴射できる範囲が狭くなり、洗浄に要する時間が長くなる。よって、本発明においては、ガス−エアヒータ１６に付属した既設の装置（定置式洗浄装置）を用い、高圧水洗浄装置を用いないことが好ましい。

【0036】

方法（ａ）において洗浄液を噴射する際の圧力は、０．３ＭＰａ〜１０ＭＰａが好ましく、０．５ＭＰａ〜５ＭＰａがより好ましい。圧力が０．３ＭＰａ未満では、洗浄に要する時間が長くなる。圧力が１０ＭＰａを超えると、ヒーティングエレメント２４を傷めることがある。

【0037】

洗浄液の噴射量は、６０〜３００ｍ^３／ｈが好ましく、８０〜３００ｍ^３／ｈがより好ましい。噴射量が６０ｍ^３／ｈ未満では、洗浄に要する時間が長くなる。噴射量が３００ｍ^３／ｈを超えると、ガス−エアヒータ１６に付属した既設の装置（定置式洗浄装置）に付属するポンプ６１の能力を超える場合がある。

【0038】

ヒーティングエレメント２４の洗浄は、洗浄液を貯留槽３２と、上側洗浄装置３４および下側洗浄装置３６との間で循環させながら行う。ガス−エアヒータを製造するメーカが推奨する従来の洗浄方法は、洗浄に用いた排水のｐＨ値が、洗浄前の工業用水のｐＨ値のマイナス２以上となるまで工業用水をかけ流す方法である。しかし、従来の方法では、多量の工業用水を要し、結果、排水が多量となる。一方、洗浄液を循環させる本発明の洗浄方法によれば、付着物を洗浄することにより発生する排水の量を大幅に削減できる。

【0039】

ヒーティングエレメント２４の付着物を除去をした後は、ヒーティングエレメント２４の表面に残存付着した反応生成物、鉄錆、粉塵等を水洗浄によって除去することが好ましい。水洗浄は、洗浄後の水のｐＨが６．０〜８．０になるまで新規に工業用水等をかけ流して行う。洗浄後の水のｐＨが６．０未満では、付着物が残留している可能性が高い。洗浄後の水のｐＨが８．０を超えると、アルカリ金属塩の炭酸水素塩が残留している場合がある。洗浄後の水のｐＨは６．５〜７．５が特に好ましい。

【0040】

（作用効果）
以上説明した本発明のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法にあっては、洗浄液に含まれるアルカリ金属の炭酸水素塩がヒーティングエレメントの付着物との接触によって発泡するため、洗浄液の拡散効果および付着物を物理的に除去する効果が得られる。また、洗浄液に含まれるキレート化合物が、アルミニウム、カルシウム、鉄等を含む化合物の溶解を促進し、付着物を化学的に除去する効果が得られる。その結果、従来の方法では除去しにくかった、アルミニウム、カルシウム、鉄を含む化合物が付着物中に含まれていても、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントに付着する付着物を比較的短時間で、かつ充分に除去できる。
また、洗浄液にアルカリ金属の炭酸水素塩およびキレート化合物が含まれているため、洗浄液を比較的低圧でヒーティングエレメントに噴射しても、効率よく付着物を除去できる。

【実施例】

【0041】

以下に実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
例１〜５は、参考例であり、例６〜１０は、実施例である。

【0042】

〔例１〜５〕
鉄製の板（１，１００ｍｍ×８００ｍｍ）に、厚さ５ｍｍの模擬汚れを付着させ、室温下にて２４時間乾燥し、洗浄試験用のテストピースを作製した。
模擬汚れは、実機のガス−エアヒータのヒーティングエレメントへの付着物を採取し、その５０質量部と、水の５０質量部とを混合して調製した。
表１に示す量の混合物と水とを混合して、混合物の濃度が５質量％である洗浄液を調製した。各洗浄液を洗浄試験用のテストピースに噴霧し、模擬汚れの除去のされ具合を観察し、下記の基準にて評価した。結果を表１に示す。
◎：完全に除去できた、
○：わずかに残存した、
△：半分程度残存した、
×：かなり残存が生じた。

【0043】

【表1】

【0044】

表１の結果から、キレート化合物としてはエチレンジアミン四酢酸四ナトリウムおよびグルコン酸ナトリウムの組み合わせが効果的であることがわかった。

【0045】

〔例６〜９〕
炭酸水素ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウムおよびグルコン酸ナトリウムを用いて、下記の混合物（Ｉ）および混合物（II）を調製した。
（Ｉ）炭酸水素ナトリウムの６０質量部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウムの２０質量部およびグルコン酸ナトリウムの２０質量部の混合物。
（II）炭酸水素ナトリウムの２０質量部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウムの４０質量部およびグルコン酸ナトリウムの４０質量部の混合物。

【0046】

混合物（Ｉ）および混合物（II）のそれぞれについて、混合物と水とを混合して、混合物の濃度が２質量％および５質量％である洗浄液を調製した。各洗浄液を用いてヒーティングエレメントの付着物を洗浄する試験を行った。結果を表２に示す。
洗浄試験の方法の詳細は下記のとおりである。

【0047】

本設のガス−エアヒータ（ＩＨＩ社製、ローテミューレ式熱交換器、高温層高：７００ｍｍ、中温層高：１，０００ｍｍ、低温層高：４５０ｍｍ）のヒーティングエレメントの一部（面積３．２ｍ^２）について洗浄試験を行った。
洗浄液の仮設貯留槽からヒーティングエレメント２４へ洗浄液を噴射できる流路を作製した。
まず、４ｍ^３の工業用水を約４分間噴射し、ヒーティングエレメント２４の間に通過させ、容易に除去できる付着物の除去を行った。
ついで、１０ｍ^３の洗浄液を約１０分間噴射し、ヒーティングエレメント２４の間に通過させ、付着物の除去を行った。
最後に、４ｍ^３の工業用水を約４分間噴射し、ヒーティングエレメント２４の間に通過させ、すすぎを行った。

【0048】

洗浄試験の前後に、ファイバースコープを用いてヒーティングエレメント２４の高温層上端側から、中温層の低温側（付着物によって閉塞しやすい、高温層上端から１００〜１５０ｃｍ程度の箇所）を観察し、閉塞および除去の状況を下記の基準にて評価した。結果を表２に示す。
◎：完全に除去できた、
○：閉塞はなくなったが薄い錆びが残存した、
△：閉塞部が一部残った、
×：閉塞部が多く残った。

【0049】

【表2】

【0050】

表２の結果から、混合物の組成を、炭酸水素ナトリウムが２０〜６０質量部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウムが２０〜４０質量部、グルコン酸ナトリウムが２０〜４０質量部の範囲とすることで、充分に効果が発揮されることがわかった。また、混合物の濃度を２〜５質量％の範囲とすることで、充分に効果が発揮されることがわかった。

【0051】

〔例１０〕
炭酸水素ナトリウムの６０質量部、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウムの２０質量部およびグルコン酸ナトリウムの２０質量部の混合物と、水とを混合して、混合物の濃度が５質量％、ｐＨが８．７である洗浄液を調製した。該洗浄液を用いてヒーティングエレメントの付着物を洗浄する試験を行った。
洗浄試験の方法の詳細は下記のとおりである。

【0052】

本設のガス−エアヒータ（アルストム社製、ユングストローム式熱交換器、３３Ｖ型、高温層高：１，０５０ｍｍ、中温層高：１，５００ｍｍ、低温層高：３００ｍｍ）のヒーティングエレメントの一部（面積：４１ｍ^２）に対し、まず、定置式洗浄装置を用いて工業用水を６０ｍ^３／ｈの噴射量、０．７ＭＰａの圧力で２０分間噴射してかけ流し、容易に除去できる付着物の除去を行った。
ついで、図１に示すように、洗浄液の貯留槽３２からヒーティングエレメント２４へ洗浄液を噴射できる流路を作製し、洗浄液を３００ｍ^３／ｈの噴射量、０．７ＭＰａの圧力で、高温側から約２０分間、ついで低温側から約２０分間、さらに高温側から約２０分間噴射して、ヒーティングエレメントに対する付着物の洗浄を実施した。
最後に、定置式洗浄装置を用いて工業用水を６０ｍ^３／ｈの噴射量、０．７ＭＰａの圧力で３０分間噴射してかけ流し、すすぎを行った。
洗浄試験の間、ガス−エアヒータのヒーティングエレメントは、エアモータにて０．１２５ｒｐｍの速度で回転をさせた。

【0053】

洗浄試験の前後に、ファイバースコープを用いてヒーティングエレメントの高温層上端側から中温層の低温側（付着物によって閉塞しやすい、高温層上端から２００〜２５０ｃｍ程度の場所）を観察し、閉塞および洗浄の状況を確認した。結果、洗浄前は確認箇所２４点のうちすべてが閉塞していたが、洗浄後は確認箇所２４点すべてにおいて付着物が除去されていた。
以上の結果から、噴射量３００ｍ^３／ｈ、圧力０．７ＭＰａ、エレメント面積当りの噴射量７．３ｍ^３／ｈ・ｍ^２でヒーティングエレメントを洗浄することで充分な効果が発揮されることがわかった。

【産業上の利用可能性】

【0054】

本発明のガス−エアヒータのヒーティングエレメントの洗浄方法は、石炭を燃料として燃焼させるボイラに付随するガス−エアヒータのヒーティングエレメントに付着する付着物の除去に有用である。

【符号の説明】

【0055】

１６ ガス−エアヒータ
２４ ヒーティングエレメント

【図1】