特許 7399657 ボイラプラントおよびボイラプラントの制御方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-08

(45)【発行日】2023-12-18

(54)【発明の名称】ボイラプラントおよびボイラプラントの制御方法

(51)【国際特許分類】

   F22B 37/56 20060101AFI20231211BHJP

   F22D 11/00 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

F22B37/56 Z

F22D11/00 G

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019170501

(22)【出願日】2019-09-19

(65)【公開番号】P2021046979

(43)【公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-08-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】和田 貴行

(72)【発明者】

【氏名】椿▲崎▼ 仙市

【審査官】豊島 ひろみ

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１９４３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４２４４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２２Ｂ ３７／００ － ３７／７８

Ｆ２２Ｂ １／００ － ３／０８

Ｆ２２Ｄ １／００ － １１／０６

Ｃ０２Ｆ １／６６ － １／６８

Ｃ２３Ｆ １１／００ － １７／００

(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生成するボイラと、
前記ボイラが生成した蒸気により作動する蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排出される蒸気を凝縮してボイラ水を生成する復水器と、
前記復水器で凝縮された前記ボイラ水を前記ボイラに供給する復水ポンプと、
前記ボイラに供給される前記ボイラ水にアンモニアを注入する注入部と、
前記注入部による前記アンモニアの注入量を制御する制御部と、を備え、
前記ボイラは、
前記復水ポンプから供給される前記ボイラ水を保持する第１蒸気ドラムと、
前記第１蒸気ドラムに保持された前記ボイラ水を前記熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第１蒸発器と、
前記第１蒸気ドラムの圧力値を検出する圧力検出部と、を有し、
前記制御部は、前記圧力検出部が検出する圧力値の低下に応じて前記アンモニアの注入量を増加させるよう前記注入部を制御するボイラプラント。

【請求項2】

前記ボイラに供給される前記ボイラ水のｐＨ値を計測する、または計測した電気伝導率から換算してｐＨ値を算出するｐＨ計測部を備え、
前記制御部は、前記ｐＨ計測部が計測するｐＨ値が９．７以上かつ１０．５以下となるように前記注入部による前記アンモニアの注入量を制御する請求項１に記載のボイラプラント。

【請求項3】

前記熱源は、熱回収可能な温度以上の排ガスであり、
前記ボイラは、
前記復水ポンプから供給される前記ボイラ水を保持する第２蒸気ドラムと、
前記第２蒸気ドラムに保持された前記ボイラ水を前記熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第２蒸発器と、を有し、
前記第１蒸発器は、前記第２蒸発器よりも前記排ガスの流通方向の下流側に配置されている請求項１または請求項２に記載のボイラプラント。

【請求項4】

前記制御部は、前記第１蒸気ドラムが保持する前記ボイラ水のｐＨ値が９．５以上かつ１０．０以下となるように前記注入部による前記アンモニアの注入量を制御する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のボイラプラント。

【請求項5】

前記ボイラに供給される前記ボイラ水のｐＨ値を計測する、または計測した電気伝導率から換算してｐＨ値を算出するｐＨ計測部を備え、
前記ｐＨ計測部が前記復水器から前記第１蒸気ドラムに前記ボイラ水を供給する配管に設けられている請求項１に記載のボイラプラント。

【請求項6】

熱源からの熱によって蒸気を生成するボイラと、前記ボイラが生成した蒸気により作動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出される蒸気を凝縮してボイラ水を生成する復水器と、前記復水器で凝縮された前記ボイラ水を前記ボイラに供給する復水ポンプと、前記ボイラに供給される前記ボイラ水にアンモニアを注入する注入部と、を備えるボイラプラントの制御方法であって、
前記ボイラは、
前記復水ポンプから供給される前記ボイラ水を保持する第１蒸気ドラムと、
前記第１蒸気ドラムに保持された前記ボイラ水を前記熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第１蒸発器と、を有し、
前記第１蒸気ドラムの圧力値を検出する圧力検出工程と、
前記圧力検出工程が検出する圧力値の低下に応じて前記アンモニアの注入量を増加させるよう前記注入部を制御する制御工程と、を備えるボイラプラントの制御方法。

【請求項7】

前記ボイラは、前記ボイラに供給される前記ボイラ水のｐＨ値を計測する、または計測した電気伝導率から換算してｐＨ値を算出するｐＨ計測部を有し、
前記ｐＨ計測部が前記復水器から前記第１蒸気ドラムに前記ボイラ水を供給する配管に設けられている請求項６に記載のボイラプラントの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ボイラプラントおよびボイラプラントの制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

発電プラントでは、ガスタービンなどの排ガスからの排熱を回収することを目的として排熱回収ボイラ（ＨＲＳＧ：Ｈｅａｔ Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｔｅａｍ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）が設置される。排熱回収ボイラでは、流れ加速型腐食（ＦＡＣ：Ｆｌｏｗ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）によるトラブルが発生することが知られている。流れ加速型腐食は、例えば配管の中を流通する高温水などの水の水質や温度、流速など種々の影響因子が重なることで発生することが知られている。

【0003】

発電プラントの配管などを通過する水の水質を維持する水処理方法として、揮発性物質処理（ＡＶＴ：Ａｌｌ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）が知られている。また、ＡＶＴに比べて、アンモニアの供給量を増加させ、給水ｐＨを高めに設定したＨｉｇｈ－ＡＶＴ（高ｐＨ水処理）が知られている（例えば、特許文献１参照）。Ｈｉｇｈ－ＡＶＴでは、配管などを流通する水系統へ注入する薬品としてりん酸塩などを用いずに配管の流れ加速型腐食（以下、単に「腐食」という。）を従来に比べて抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４２３３７４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には、高圧側蒸気を発生させる高圧側ユニットおよび低圧側蒸気を発生させる低圧側ユニットを備える排熱回収ボイラにおいて、復水器で凝縮された復水（ボイラ水）を排熱回収ボイラ側に供給する給水系統にアンモニアを注入する薬剤注入手段を設けることが開示されている。特許文献１に開示される排熱回収ボイラは、低圧側ユニットの蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）のｐＨを９．０以上とするように薬剤注入手段により給水系統にアンモニアを注入している。

【0006】

しかしながら、特許文献１には、薬剤注入手段により注入するアンモニアの注入量をどのようにして制御するのかについての具体的な開示はされていない。薬剤注入手段によるアンモニアの注入量の制御方法として、例えば、蒸気ドラムに設けられたサンプリング配管により蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）を抽出し、抽出した蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）のｐＨ値（あるいは電気伝導率）を分析機器で測定し、蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）のｐＨ値の制御目標値(基準値)と測定したｐＨ値に基づいて給水系統にアンモニアを注入する方法が考えられる。

【0007】

この場合、サンプリング配管を通じて蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）の抽出位置から分析機器の位置まで蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）が到達するまでの時間遅れが発生する。また、ｐＨ値を計測してからアンモニアの注入量を変更し、注入された薬剤が蒸気ドラムに到達するまでの時間遅れが発生する。

【0008】

そのため、蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）のｐＨ値が基準値を下回ってから薬剤注入手段により給水系統に注入されたアンモニアが蒸気ドラムに到達して蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）のｐＨ値を基準値内に戻すまでの間に、蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）のｐＨ値が基準値を下回る期間が発生してしまう。そして、蒸気ドラム内のドラム水（ボイラ水）のｐＨ値が基準値を下回る期間において、配管の腐食が進行してしまう可能性がある。

【0009】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、蒸気ドラムが保持するボイラ水のｐＨ値が低下してからｐＨ値を増加させるまでの時間遅れを短縮して配管の腐食を抑制することが可能なボイラプラントおよびボイラプラントの制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の一態様に係るボイラプラントは、熱源からの熱によって蒸気を生成するボイラと、前記ボイラが生成した蒸気により作動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出される蒸気を凝縮してボイラ水を生成する復水器と、前記復水器で凝縮された前記ボイラ水を前記ボイラに供給する復水ポンプと、前記ボイラに供給される前記ボイラ水にアンモニアを注入する注入部と、前記注入部による前記アンモニアの注入量を制御する制御部と、を備え、前記ボイラは、前記復水ポンプから供給される前記ボイラ水を保持する第１蒸気ドラムと、前記第１蒸気ドラムに保持された前記ボイラ水を前記熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第１蒸発器と、前記第１蒸気ドラムの圧力値を検出する圧力検出部と、を有し、前記制御部は、前記圧力検出部が検出する圧力値の低下に応じて前記アンモニアの注入量を増加させるよう前記注入部を制御する。

【0011】

本開示の一態様に係るボイラプラントの制御方法は、熱源からの熱によって蒸気を生成するボイラと、前記ボイラが生成した蒸気により作動する蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出される蒸気を凝縮してボイラ水を生成する復水器と、前記復水器で凝縮された前記ボイラ水を前記ボイラに供給する復水ポンプと、前記ボイラに供給される前記ボイラ水にアンモニアを注入する注入部と、を備えるボイラプラントの制御方法であって、前記ボイラは、前記復水ポンプから供給される前記ボイラ水を保持する第１蒸気ドラムと、前記第１蒸気ドラムに保持された前記ボイラ水を前記熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第１蒸発器と、を有し、前記第１蒸気ドラムの圧力値を検出する圧力検出工程と、前記圧力検出工程が検出する圧力値の低下に応じて前記アンモニアの注入量を増加させるよう前記注入部を制御する制御工程と、を備える。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、蒸気ドラムが保持するボイラ水のｐＨ値が低下してからｐＨ値を増加させるまでの時間遅れを短縮して配管の腐食を抑制することが可能なボイラプラントおよびボイラプラントの制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の一実施形態に係るボイラプラントを示す概略構成図である。

【図2】ボイラ水のｐＨ値と流れ加速型腐食における配管の減肉速度との関係を示すグラフである。

【図3】ボイラ水の温度と流れ加速型腐食における配管の減肉速度との関係を示すグラフである。

【図4】気液二相流域におけるアンモニア分配率（気液分配率）と圧力値との関係を示すグラフである。

【図5】本実施形態の排熱回収ボイラにおける低圧蒸気ドラムの圧力値の時間変化を示すグラフである。

【図6】本実施形態の排熱回収ボイラにおける低圧蒸気ドラムのボイラ水のｐＨ値の時間変化を示すグラフである。

【図7】本実施形態の排熱回収ボイラにおけるｐＨ計測部が計測するｐＨ値の時間変化を示すグラフである。

【図8】本実施形態の排熱回収ボイラにおけるアンモニア注入部によるアンモニア溶液の注入量の時間変化を示すグラフである。

【図9】比較例の排熱回収ボイラにおける低圧蒸気ドラムの圧力値の時間変化を示すグラフである。

【図10】比較例の排熱回収ボイラにおける低圧蒸気ドラムのボイラ水のｐＨ値の時間変化を示すグラフである。

【図11】比較例の排熱回収ボイラにおけるｐＨ計測部が計測するｐＨ値の時間変化を示すグラフである。

【図12】比較例の排熱回収ボイラにおけるアンモニア注入部によるアンモニア溶液の注入量の時間変化を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本開示の一実施形態に係る発電プラント（ボイラプラント）１００について、図面を参照して説明する。図１は、本開示の一実施形態に係るボイラプラント１００を示す概略構成図である。

【0015】

図１に示すように、本実施形態のボイラプラント１００は、例えばガスタービンから排出される排ガス（燃焼ガス）の排熱を排熱回収ボイラで熱回収して蒸気を発生させるものであり、ガスタービン（図示略）と、発電機（図示略）と、排熱回収ボイラ１０と、蒸気タービン２０と、復水器３０と、復水ポンプ４０と、アンモニア注入部５０と、循環ポンプ６０と、給水ポンプ７０と、ｐＨ計測部８０と、制御部９０と、を備える。

【0016】

ボイラプラント１００は、ガスタービンおよび蒸気タービン２０が発生する動力により発電機を回転駆動して発電を行う。熱回収をする排熱はガスタービンの排ガスに限定するのではなく、例えば高炉からの排ガスなど各種の高温の排ガスを用いてもよい。なお、以降の説明において、ボイラプラント１００内の各構成で流通または保持される液状流体を総じてボイラ水を表する。

【0017】

排熱回収ボイラ（ボイラ）１０は、ガスタービンにおける燃料の燃焼により生成される高温高圧の燃焼ガスによりタービンを回転駆動させた後の燃焼排ガス（熱源）からの熱によって蒸気を生成する装置である。図１に示す排熱回収ボイラ１０は、燃焼排ガスの温度レベルに対応して、本実施形態では例えば２つの排熱回収部を備え、それぞれ蒸気を発生する排熱回収部１０ａおよび排熱回収部１０ｂを備える。

【0018】

排熱回収部１０ａが発生する蒸気は、排熱回収部１０ｂが発生する蒸気よりも低圧である。なお、図１に示す排熱回収ボイラ１０は、それぞれ発生する蒸気の圧力が異なる２つの排熱回収部を備えるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、排熱回収部を１つとしてもよい。また、例えば、それぞれ相対的に高圧、中圧、低圧の蒸気を発生する３つの排熱回収部を備えるものであってもよい。

【0019】

排熱回収部１０ａは、復水器３０より供給されたボイラ水をガスタービンの燃焼排ガスにより加熱して蒸気を生成し、蒸気タービン２０へ供給する。排熱回収部１０ａは、低圧蒸気ドラム（第１蒸気ドラム）１１ａと、低圧蒸発器（第１蒸発器）１２ａと、低圧節炭器１３ａと、低圧過熱器１４ａと、圧力計（圧力検出部）１５ａと、を備える。

【0020】

低圧蒸気ドラム１１ａは、復水ポンプ４０を介して復水器３０から供給されるボイラ水を保持する装置である。復水ポンプ４０から配管Ｌｗ１を通じて低圧節炭器１３ａに供給されたボイラ水は、低圧節炭器１３ａから配管Ｌｗ２を通じて低圧蒸気ドラム１１ａに供給される。低圧蒸気ドラム１１ａは、低圧節炭器１３ａで加熱されたボイラ水を保持する。

【0021】

低圧蒸発器１２ａは、低圧蒸気ドラム１１ａに保持されたボイラ水を循環させながらガスタービンの燃焼排ガスによって加熱して低圧飽和蒸気を発生させる装置である。低圧蒸発器１２ａは、加熱したボイラ水と発生した低圧飽和蒸気を低圧蒸気ドラム１１ａへ供給する。低圧蒸発器１２ａは、排熱回収ボイラ１０における燃焼排ガスの流通方向において、高圧蒸発器１２ｂよりも下流側に配置されている。このため、ガスタービンの燃焼排ガス温度は、高圧蒸発器１２ｂに比べて低圧蒸発器１２ａの方が低い。

【0022】

低圧節炭器１３ａは、復水ポンプ４０から配管Ｌｗ１を通じて供給されるボイラ水をガスタービンの燃焼排ガスによって蒸発させずに加熱する装置である。低圧節炭器１３ａは、加熱したボイラ水を、配管Ｌｗ２を通じて低圧蒸気ドラム１１ａへ供給する。

【0023】

低圧過熱器１４ａは、低圧蒸気ドラム１１ａの鉛直上方側から導かれる低圧飽和蒸気をガスタービンの燃焼排ガスによって過熱する。低圧過熱器１４ａにより過熱された低圧蒸気は、配管Ｌｖ１ａを介して蒸気タービン２０の低圧側車室に供給される。

【0024】

圧力計１５ａは、低圧節炭器１３ａから配管Ｌｗ２を通じて供給されるボイラ水と、低圧蒸発器１２ａにより生成された低圧飽和蒸気が、気液二相で存在する低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値を検出するセンサである。圧力計１５ａが検出した低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値は、信号線Ｓ１を通じて制御部９０に伝達される。制御部９０は、信号線Ｓ１を通じて圧力計１５ａから伝達される圧力値を検出する（圧力検出工程）。

【0025】

排熱回収部１０ｂは、復水器３０より供給されたボイラ水をガスタービンの燃焼排ガスにより加熱して蒸気を生成し、蒸気タービン２０へ供給する。排熱回収部１０ｂは、高圧蒸気ドラム（第２蒸気ドラム）１１ｂと、高圧蒸発器（第２蒸発器）１２ｂと、高圧節炭器１３ｂと、高圧過熱器１４ｂと、圧力計（圧力検出部）１５ｂと、を備える。

【0026】

高圧蒸気ドラム１１ｂは、復水ポンプ４０を介して復水器３０から供給されるボイラ水を保持する装置である。復水ポンプ４０から配管Ｌｗ１を通じて低圧節炭器１３ａに供給されたボイラ水は、低圧節炭器１３ａから配管Ｌｗ２、Ｌｗ３を通じて給水ポンプ７０に供給される。給水ポンプ７０へ供給されたボイラ水は、高圧節炭器１３ｂを経由して高圧蒸気ドラム１１ｂへ供給される。高圧蒸気ドラム１１ｂは、高圧節炭器１３ｂで加熱されたボイラ水を保持する。

【0027】

高圧蒸発器１２ｂは、高圧蒸気ドラム１１ｂに保持されたボイラ水を循環させながらガスタービンの燃焼排ガスによって加熱して高圧飽和蒸気を発生させる装置である。高圧蒸発器１２ｂは、加熱したボイラ水と発生した高圧飽和蒸気を高圧蒸気ドラム１１ｂへ供給する。高圧蒸発器１２ｂは、排熱回収ボイラ１０における燃焼排ガスの流通方向において、低圧蒸発器１２ａよりも上流側に配置されている。このため、ガスタービンの燃焼排ガス温度は、低圧蒸発器１２ａに比べて高圧蒸発器１２ｂの方が高い。

【0028】

高圧節炭器１３ｂは、給水ポンプ７０から供給される給水であるボイラ水をガスタービンの燃焼排ガスによって蒸発させずに加熱する装置である。高圧節炭器１３ｂは、加熱したボイラ水を高圧蒸気ドラム１１ｂへ供給する。

【0029】

高圧過熱器１４ｂは、高圧蒸気ドラム１１ｂの鉛直上方側から導かれる高圧飽和蒸気をガスタービンの燃焼排ガスによって過熱する。高圧過熱器１４ｂにより過熱された高圧蒸気は、配管Ｌｖ１ｂを介して蒸気タービン２０の高圧側車室に供給される。

【0030】

圧力計１５ｂは、高圧節炭器１３ｂから配管Ｌｗ３を通じて供給されるボイラ水と、高圧蒸発器１２ｂにより生成された高圧飽和蒸気が、気液二相で存在する高圧蒸気ドラム１１ｂの圧力値を検出するセンサである。圧力計１５ｂが検出した高圧蒸気ドラムの圧力値は、信号線Ｓ２を通じて制御部９０に伝達される。制御部９０は、信号線Ｓ２を通じて圧力計１５ｂから伝達される圧力値を検出する。

【0031】

蒸気タービン２０は、排熱回収ボイラ１０が生成した蒸気（低圧蒸気および高圧蒸気）により作動する装置である。蒸気タービン２０は、蒸気によりタービン翼（図示略）が回転軸（図示略）回りに回転することで動力を発生する。蒸気タービン２０が発生する動力は、発電機（図示略）の回転軸に伝達される。

【0032】

復水器３０は、蒸気タービン２０で回転動力を発生する仕事に用いられた蒸気を凝縮してボイラ水を生成する装置である。復水器３０は、蒸気タービン２０から排出される蒸気を冷却水（図示略）で冷却することにより、蒸気を凝縮させる。

【0033】

復水ポンプ４０は、復水器３０で生成されたボイラ水を排熱回収ボイラ１０に供給する装置である。復水ポンプ４０は、復水器３０で生成されたボイラ水を、配管Ｌｗ１を通じて低圧節炭器１３ａに供給する。復水ポンプ４０から低圧節炭器１３ａに供給されるボイラ水の供給量は、配管Ｌｗ１に設置されたバルブＶ１により調整される。

【0034】

アンモニア注入部５０は、排熱回収ボイラ１０に供給されるボイラ水にアンモニア溶液を注入する装置である。アンモニア注入部５０は、アンモニアを水に溶解させて生成したアンモニア溶液を復水ポンプ４０の下流側に配置された配管Ｌｗ１に注入する。アンモニア注入部５０が配管Ｌｗ１に注入するアンモニア溶液の注入量は、制御部９０が信号線Ｓ３を通じて伝達する制御信号により制御される。なお、アンモニア注入部５０からのアンモニア溶液の注入先は、復水ポンプ４０の下流側に限定するものではない。

【0035】

循環ポンプ６０は、配管Ｌｗ２に配置されるとともに低圧節炭器１３ａで加熱されたボイラ水を、配管Ｌｗ１を通じて低圧節炭器１３ａへ循環させるための装置である。循環ポンプ６０の上流側には、低圧節炭器１３ａへ循環させるボイラ水の流量を調節するためのバルブＶ２が設けられている。

【0036】

給水ポンプ７０は、配管Ｌｗ３に配置されるとともに低圧節炭器１３ａで加熱されたボイラ水を、配管Ｌｗ２、Ｌｗ３を通じて高圧節炭器１３ｂへ導くための装置である。給水ポンプ７０の上流側には、高圧節炭器１３ｂへ導くボイラ水の流量を調節するためのバルブＶ３が設けられている。給水ポンプ７０の下流側で配管Ｌｗ４が分岐し、高圧過熱器１４ｂに連結され、過熱低減のためにボイラ水が高圧過熱器１４ｂへ搬送されるように構成されている。配管Ｌｗ４には、配管Ｌｗ４から高圧過熱器１４ｂへ供給するボイラ水の流量を調節して、供給されたボイラ水の噴霧により高圧過熱器１４ｂで過熱された高圧蒸気の過熱度を調整するためのバルブＶ４が設けられている。

【0037】

ｐＨ計測部８０は、配管Ｌｗ１に設けられ、復水ポンプ４０から供給されるボイラ水のｐＨ値を計測する、または計測した電気伝導率から換算してｐＨ値を算出する装置である。ｐＨ計測部８０は、例えば、ボイラ水のｐＨ値を直接的に計測する装置である。また、ｐＨ計測部８０は、例えば、ボイラ水の電気伝導率を計測し、電気伝導率とｐＨ値とを対応付けて予め記憶されたテーブルを参照し、計測した電気伝導率からｐＨ値を算出する装置であってもよい。

【0038】

制御部９０は、ボイラプラント１００の各部を制御する装置である。制御部９０には、信号線Ｓ１を通じて圧力計１５ａが検出する低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値が伝達される。制御部９０には、信号線Ｓ２を通じて圧力計１５ｂが検出する高圧蒸気ドラム１１ｂの圧力値が伝達される。制御部９０は、信号線Ｓ３を通じてアンモニア溶液の注入量を制御する制御信号をアンモニア注入部５０に伝達する。制御部９０は、信号線（図示略）を通じてバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４の開度を調整する制御信号を各バルブに伝達する。

【0039】

次に、本実施形態のボイラプラント１００におけるボイラ水のｐＨ値の管理方法について、図面を参照して説明する。図２は、ボイラ水のｐＨ値と流れ加速型腐食における一例としての配管材料における配管の減肉速度との関係を示すグラフである。図３は、ボイラ水の温度と流れ加速型腐食における一例としての配管材料における配管の減肉速度との関係を示すグラフである。図４は、気液二相流域におけるアンモニアの分配率（気液分配率）と圧力値との関係を示すグラフである。図２と図３は、縦軸が対数の片対数グラフである。

【0040】

図２において、配管は例えば炭素鋼により形成されており、ボイラ水の温度は例えば１８０℃であり、ボイラ水に溶存する酸素濃度は例えば５μｇ／リットル以下であるものを例示している。図３において、配管は例えば炭素鋼により形成されており、ボイラ水のｐＨ値は例えば９．０であるものを例示している。

【0041】

排熱回収ボイラ１０では、腐食が発生し易い条件になると流れ加速型腐食という配管の腐食が発生することが知られている。図２に示すように、ボイラ水の温度を一定としてボイラ水のｐＨ値を変化させた場合、ｐＨ値が９．０を上回るとｐＨ値の増加に伴って配管の減肉速度が急激に減少し、ｐＨ値が９．５を超えると配管の減肉速度が極め低くなる。そのため、流れ加速型腐食を抑制するには、ボイラ水のｐＨ値を９．５以上に維持することが望ましい。この傾向は図示していないが、ボイラ水の温度が変化しても同様であり、ｐＨ値を９．５以上に維持することが好ましい。

【0042】

また、図３に示すように、ボイラ水のｐＨ値を９．０で一定としてボイラ水の温度を変化させた場合、ボイラ水の温度が約１５０℃のときに配管の減肉速度が極大となる。そのため、流れ加速型腐食を抑制するには、ボイラ水の温度が約１００～２００℃となり、従来は流れ加速型腐食を生じ易かった箇所において、ボイラ水のｐＨ値を９．５以上に維持することが特に望ましい。

【0043】

また、図４に示すように、液相のアンモニア濃度に対する気相のアンモニア濃度の比率であるアンモニアの分配率［ＮＨ_３（Ｖ：気相）／ＮＨ_３（Ｌ：液相）］は、ボイラ水の圧力が小さいほど大きくなる傾向にある。すなわち、蒸気ドラム内の圧力が小さくなると、それに伴って液相から気相へと揮発するアンモニアの量が増加し、アンモニアの分配率が上昇する。アンモニアの分配率が上昇すると液相であるドラム水のアンモニア濃度が低下し、それに伴ってｐＨ値が低下してしまう。図２に示すように、ｐＨ値が低下すると、流れ加速型腐食の抑制効果が減少して腐食発生の影響が大きくなってしまう。

【0044】

以上をまとめると、図２からわかることは、流れ加速型腐食を抑制するには、ボイラ水のｐＨ値を９．５以上に維持することが望ましいことである。また、図３からわかることは、ｐＨ値を９．５以上に維持されない場合には、ドラム水の温度が約１００～２００℃となる箇所において流れ加速型腐食の影響が大きくなることである。

【0045】

また、図４からわかることは、ボイラ水の圧力が低くなるとボイラ水のアンモニア濃度が低下してボイラ水のｐＨ値が低下するために、流れ加速型腐食の抑制効果が減少して腐食発生の影響が大きくなることである。以上の点を踏まえると、排熱回収ボイラ１０において、流れ加速型腐食の影響を抑制するためには、流れ加速型腐食が最も発生しやすい箇所において、ボイラ水のｐＨ値を９．５以上に維持することが望ましい。

【0046】

そこで、本実施形態の排熱回収ボイラ１０において、ｐＨ値が９．５以上に維持されない場合に、流れ加速型腐食が最も発生しやすい箇所について検討する。本実施形態の排熱回収ボイラ１０において、気液二相となり、ボイラ水のｐＨ値の低下の発生し易くなる箇所は、低圧蒸気ドラム１１ａおよび高圧蒸気ドラム１１ｂである。また、低圧蒸気ドラム１１ａに供給される低圧蒸気の圧力は、高圧蒸気ドラム１１ｂに供給される高圧蒸気の圧力よりも低い。そのため、高圧蒸気ドラム１１ｂよりも、低圧蒸気ドラム１１ａの方が蒸気ドラムの圧力が低く、アンモニア濃度が低下してｐＨ値が低下しやすい。

【0047】

さらに、本実施形態の排熱回収ボイラ１０において、排熱回収部１０ａの低圧蒸発器１２ａは、排熱回収ボイラ１０における燃焼排ガスの流通方向において、排熱回収部１０ｂの高圧蒸発器１２ｂよりも下流側に配置されている。したがって、低圧蒸発器１２ａが熱源である燃焼排ガスの温度は、高圧蒸発器１２ｂが熱源である燃焼排ガスの温度よりも低い。復水器３０で生成されたボイラ水は、復水ポンプ４０により、低圧節炭器１３ａ、低圧蒸気ドラム１１ａ、低圧蒸発器１２ａに供給、加熱されることで、ボイラ水は、流れ加速型腐食の抑制効果が減少して腐食発生の影響が大きい、約１００～２００℃の温度に達する。

【0048】

以上のことから、本実施形態においては、ｐＨ値が９．５以上に維持されない場合には、流れ加速型腐食が最も発生しやすい箇所が低圧蒸気ドラム１１ａであることが分かる。そこで、本実施形態では、流れ加速型腐食を抑制するために、低圧蒸気ドラム１１ａに保持されるボイラ水のｐＨ値を９．５以上に維持するように管理することとした。低圧蒸気ドラム１１ａに保持されるボイラ水のｐＨ値を９．５以上に維持することで、その他の箇所においてもボイラ水のｐＨ値が９．５以上に維持され、排熱回収ボイラ１０の全体の流れ加速型腐食を適切に抑制することができる。

【0049】

次に、低圧蒸気ドラム１１ａが保持するボイラ水のｐＨ値が低下してからｐＨ値を増加させるまでの時間遅れを短縮するために制御部９０が実行する動作について図面を参照して説明する。図５－図８は、本実施形態の排熱回収ボイラ１０について説明する図である。図９－図１２は、比較例の排熱回収ボイラについて説明する図である。図５－図１２のグラフにおいて、時刻Ｔ１－Ｔ６は等間隔で示しているが、各時刻の間の期間の長さは必ずしも一定ではない。

【0050】

本実施形態の排熱回収ボイラ１０は、低圧蒸気ドラム１１ａの圧力の低下に応じて、アンモニア注入部５０によるアンモニア溶液の注入量を増加させることにより、低圧蒸気ドラム１１ａでアンモニア濃度が低下したボイラ水のアンモニア濃度を上昇させてｐＨ値を増加させるものである。一方、比較例の排熱回収ボイラは、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の低下に応じて、アンモニア注入部５０によるアンモニア溶液の注入量を増加させることにより、低圧蒸気ドラム１１ａでアンモニア濃度が低下したボイラ水のアンモニア濃度を上昇させてｐＨ値を増加させるものである。

【0051】

以下、本実施形態の排熱回収ボイラ１０の制御部９０が実行する動作について図面を参照して説明する。図５は、本実施形態の排熱回収ボイラ１０における低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値の時間変化を示すグラフである。図６は、本実施形態の排熱回収ボイラ１０における低圧蒸気ドラム１１ａのボイラ水のｐＨ値の時間変化を示すグラフである。図７は、本実施形態の排熱回収ボイラ１０におけるｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の時間変化を示すグラフである。図８は、本実施形態の排熱回収ボイラ１０におけるアンモニア注入部５０によるアンモニア溶液の注入量の時間変化を示すグラフである。

【0052】

制御部９０は、図５に示すように、時刻Ｔ１において、圧力計１５ａが検出する低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値がＰ２から低下することを検出する。制御部９０は、図８に示すように、時刻Ｔ１において、圧力計１５ａが検出する圧力値の低下に応じてアンモニア溶液の注入量をＱ１から増加させるようアンモニア注入部５０を制御する（制御工程）。

【0053】

制御部９０は、圧力計１５ａが検出する圧力値がＰ２からＰ１まで漸次低下する際に、アンモニア溶液の注入量をＱ１からＱ２まで漸次増加させるようアンモニア注入部５０を制御する。図５では、圧力値Ｐ１が低下した時刻Ｔ１と同時にアンモニア溶液の注入量を増加開始しているが、圧力値Ｐ１が所定の閾値を下回った際の時刻Ｔ１よりも若干の時間が経過して圧力値Ｐ１の確実な低下を確認した時点で、アンモニア溶液の注入量を増加開始してもよい。

【0054】

図６に示すように、時刻Ｔ１において、低圧蒸気ドラム１１ａの低圧蒸気の圧力が低下すると、アンモニアの分配率が増加するため、ボイラ水に溶解するアンモニアの量が減少する。ボイラ水のアンモニア濃度の低下に伴って低圧蒸気ドラムのボイラ水のｐＨ値がｐＨ１からｐＨ２まで漸次低下する。

【0055】

図６に示すように、ｐＨ値がｐＨ２まで低下したボイラ水のｐＨ値は、時刻Ｔ２において増加を開始する。ｐＨ値は、ｐＨ２からｐＨ１まで増加すると一定となる。時刻Ｔ２でｐＨ値が増加を開始するのは、時刻Ｔ１で注入量の増加を開始したアンモニア溶液が溶解したボイラ水が低圧節炭器１３ａを経由して低圧蒸気ドラム１１ａに到達して低下したアンモニア濃度が再上昇するからである。

【0056】

図７に示すように、時刻Ｔ３において、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の減少が開始する。ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値は、ｐＨ３からｐＨ４まで漸次低下して一定となる。時刻Ｔ３でｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値が減少を開始するのは、低圧蒸気ドラム１１ａの低圧蒸気の圧力低下に伴ってｐＨ値が減少したボイラ水が、低圧蒸発器１２ａと低圧蒸気ドラム１１ａとの間で循環加熱されることで蒸気が生成され、蒸気タービン２０を経由して復水器３０で凝縮され、復水ポンプ４０を経由してｐＨ計測部８０に到達するからである。すなわち、図６に示した低圧蒸気ドラム１１ａのボイラ水のｐＨ値の変化よりも遅れてｐＨ計測部８０のｐＨ値が低下する。

【0057】

図７に示すように、ｐＨ値がｐＨ４まで低下したボイラ水のｐＨ値は、時刻Ｔ４において増加を開始する。ｐＨ値は、ｐＨ４からｐＨ３まで増加すると一定となる。時刻Ｔ４でｐＨ値が増加を開始するのは、時刻Ｔ１で注入量の増加を開始したアンモニア溶液が溶解したボイラ水が、低圧節炭器１３ａを経由して低圧蒸気ドラム１１ａに到達し、低圧蒸発器１２ａと低圧蒸気ドラム１１ａとの間で循環加熱されることで蒸気となった後に蒸気タービン２０を経由して復水器３０で凝縮され、復水ポンプ４０を経由してｐＨ計測部８０に到達するからである。

【0058】

以上のように、本実施形態の制御部９０は、圧力計１５ａが検出する低圧蒸気ドラム１１ａの低圧蒸気の圧力の低下に応じて速やかにアンモニア溶液の注入量を増加させるようアンモニア注入部５０を制御する。そのため、低圧蒸気ドラム１１ａの低圧蒸気の圧力の低下によってボイラ水のアンモニア濃度が減少し、ｐＨ値が減少したボイラ水のｐＨ値を速やかに増加させるようにアンモニア溶液の注入量を即座に増加することができる。すなわち、低圧蒸気ドラム１１ａのボイラ水のｐＨ値の低下をｐＨ計測部８０で計測する前に、アンモニア溶液の注入量を増加開始することができる。

【0059】

図６および図７に示すように、低圧節炭器１３ａ，低圧蒸発器１２ａ，低圧過熱器１４ａ，蒸気タービン２０，復水器３０，復水ポンプ４０を循環するアンモニア溶液（ボイラ水）のｐＨ値が低下する期間は、低圧蒸気ドラム１１ａの低圧蒸気の圧力が低下を開始してから、速やかにアンモニア注入部５０から注入されて、注入されたアンモニア溶液が溶解したボイラ水が低圧蒸気ドラム１１ａに到達するまでの期間（時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間）に抑制される。

【0060】

以下、比較例の排熱回収ボイラの制御部９０が実行する動作について図面を参照して説明する。図９は、比較例の排熱回収ボイラにおける低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値の時間変化を示すグラフである。図１０は、比較例の排熱回収ボイラにおける低圧蒸気ドラム１１ａのボイラ水のｐＨ値の時間変化を示すグラフである。図１１は、比較例の排熱回収ボイラにおけるｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の時間変化を示すグラフである。図１２は、比較例の排熱回収ボイラにおけるアンモニア注入部５０によるアンモニア溶液の注入量の時間変化を示すグラフである。

【0061】

制御部９０は、図９に示すように、時刻Ｔ１において、圧力計１５ａが検出する低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値がＰ２から低下することを検出する。比較例の排熱回収ボイラにおいて、本実施形態とは異なり制御部９０は、時刻Ｔ１において、アンモニア溶液の注入量を増加させない。そのため、図１２に示すように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ３に至るまで、アンモニア注入量はＱ１のまま維持される。

【0062】

図１０に示すように、時刻Ｔ１において、低圧蒸気ドラム１１ａの圧力値が低下すると、アンモニアの分配率が増加するため、ボイラ水に溶解するアンモニアの量が減少する。ボイラ水のアンモニア濃度の低下に伴って低圧蒸気ドラムのボイラ水のｐＨ値がｐＨ１からｐＨ２まで漸次低下する。これは、比較例も本実施形態（図６参照）でも同じである。

【0063】

制御部９０は、図１１に示すように、時刻Ｔ３において、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値がｐＨ３から低下することを検出する。制御部９０は、図１２に示すように、時刻Ｔ３において、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の低下に応じてアンモニア溶液の注入量をＱ１から増加させるようアンモニア注入部５０を制御する。制御部９０は、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値がｐＨ３からｐＨ４まで漸次低下する際に、アンモニア溶液の注入量をＱ１からＱ２まで漸次増加させるようアンモニア注入部５０を制御する。

【0064】

図１１では、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値がｐＨ３から低下した時刻Ｔ３と同時にアンモニア溶液の注入量の増加を開始しているが、他の態様であってもよい。例えば、ｐＨ値がｐＨ３を下回った際の時刻Ｔ３よりも若干の時間が経過し、ｐＨ値がｐＨ３から確実に低下したことを確認した時点で、アンモニア溶液の注入量の増加を開始してもよい。

【0065】

図１０に示すように、ｐＨ値がｐＨ２まで低下したボイラ水のｐＨ値は、時刻Ｔ４において増加を開始する。ｐＨ値は、ｐＨ２からｐＨ１まで増加すると一定となる。時刻Ｔ４でｐＨ値が増加を開始するのは、時刻Ｔ３で注入量の増加を開始したアンモニア溶液が溶解するボイラ水が低圧節炭器１３ａを経由して低圧蒸気ドラム１１ａに到達するからである。

【0066】

以上のように、比較例の制御部９０は、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の低下に応じてアンモニア溶液の注入量を増加させるようアンモニア注入部５０を制御する。そのため、低圧蒸気ドラム１１ａの低圧蒸気の圧力の低下によってボイラ水に溶解するアンモニアの量が減少しても、速やかに対応しない保留期間を経過した後にアンモニア溶液を補充することになり、即座にアンモニア濃度を再上昇させる処置をすることができない。

【0067】

図１０に示すように、低圧節炭器１３ａ，低圧蒸発器１２ａ，低圧過熱器１４ａ，復水器３０，復水ポンプ４０を循環するボイラ水のｐＨ値が低下する期間は、低圧蒸気ドラム１１ａの低圧蒸気の圧力が低下を開始する時刻Ｔ１から、ボイラ水のｐＨ値の低下をｐＨ計測部８０が計測したことに応じてアンモニア注入部５０から注入されたアンモニア溶液が溶解するボイラ水が低圧蒸気ドラム１１ａに到達してアンモニア濃度を再上昇するまでの期間（時刻Ｔ１から時刻Ｔ４までの期間）を要する。

【0068】

本実施形態と比較例とを対比すると、本実施形態および比較例のいずれにおいても、低圧蒸気ドラム１１ａにおいて、ボイラ水のｐＨ値が低下する時刻は時刻Ｔ１である。低圧蒸気ドラム１１ａにおいて、ボイラ水のｐＨ値が再び増加する時刻は、本実施形態では時刻Ｔ２であるのに対し、比較例では時刻Ｔ４となる。すなわち、低圧蒸気ドラム１１ａにおいて、ボイラ水のｐＨ値が低下するために流れ加速型腐食の抑制効果が低下する期間は、比較例よりも本実施形態よりの方が、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの期間だけ短くすることができる。

【0069】

時刻Ｔ２から時刻Ｔ４までの期間は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間と、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間とを合計した期間である。時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間は、低圧蒸気ドラム１１ａで生成された蒸気が蒸気タービン２０を経由して復水器３０で凝縮され、復水ポンプ４０を経由してｐＨ計測部８０に到達するまでの期間である。時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間は、アンモニア注入部５０で注入されたアンモニア溶液が溶解したボイラ水が、低圧蒸気ドラム１１ａに到達してアンモニア濃度が再上昇するまでの期間である。

【0070】

前述したように、本実施形態では、従来は流れ加速型腐食を生じ易かった低圧蒸気ドラム１１ａに対して、流れ加速型腐食を抑制するために、低圧蒸気ドラム１１ａに保持されるボイラ水のｐＨ値を９．５以上に維持するように管理することとする。また、本実施形態では、アンモニア溶液を過剰に注入してコストアップとすることを避けるため、低圧蒸気ドラム１１ａに保持されるボイラ水のｐＨ値を１０．０以下に維持するように管理することとする。

【0071】

以上の管理条件に沿って、本実施形態の制御部９０は、低圧蒸気ドラム１１ａが保持するボイラ水のｐＨ値が９．５以上かつ１０．０以下となるようにアンモニア注入部５０によるアンモニア溶液の注入量を制御する。具体的には、制御部９０は、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値が９．７以上かつ１０．５以下となるようにしてアンモニア注入部５０によるアンモニア溶液の注入量を制御する。

【0072】

制御部９０により調整されるｐＨ値の範囲の上限値および下限値は、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の範囲（９．７以上かつ１０．５以上）の方が、低圧蒸気ドラム１１ａが保持するボイラ水のｐＨ値の範囲（９．５以上かつ１０．０以下）よりも大きい。これは、排熱回収部１０ａにおいて、ボイラ水の圧力が低下してアンモニア濃度が最も低下しやすい箇所が、低圧蒸気ドラム１１ａだからである。本実施形態のボイラプラント１００においては、ｐＨ計測部８０が計測するｐＨ値の範囲を９．７以上かつ１０．５以上とすることで、低圧蒸気ドラム１１ａが保持するボイラ水のｐＨ値の範囲を９．５以上かつ１０．０以下とすることができる。

【0073】

以上説明した実施形態に記載のボイラプラント（１００）は、例えば以下のように把握される。
本開示に係るボイラプラント（１００）は、熱源からの熱によって蒸気を生成するボイラ（１０）と、ボイラ（１０）が生成した蒸気により作動する蒸気タービン（２０）と、蒸気タービン（２０）から排出される蒸気を凝縮してボイラ水を生成する復水器（３０）と、復水器（３０）で凝縮されたボイラ水を前記ボイラ（１０）に供給する復水ポンプ（４０）と、ボイラ（１０）に供給されるボイラ水にアンモニアを注入する注入部（５０）と、注入部（５０）によるアンモニア溶液の注入量を制御する制御部（９０）と、を備え、ボイラ（１０）は、復水ポンプ（４０）から供給されるボイラ水を保持する第１蒸気ドラム（１１ａ）と、第１蒸気ドラム（１１ａ）に保持されたボイラ水を熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第１蒸発器（１２ａ）と、第１蒸気ドラム（１１ａ）の圧力値を検出する圧力検出部（１５ａ）と、を有し、制御部（９０）は、圧力検出部（１５ａ）が検出する圧力値の低下に応じてアンモニアの注入量を増加させるよう注入部（５０）を制御する。

【0074】

本開示に係るボイラプラント（１００）によれば、ボイラ水に溶解するアンモニアの濃度が低下する要因となる第１蒸気ドラム（１１ａ）の蒸気の圧力の低下に応じて、速やかにアンモニアの注入量を増加させるよう注入部（５０）が制御される。そのため、第１蒸気ドラムが保持するボイラ水のｐＨ値が低下してからｐＨ値を増加させるまでの時間遅れを短縮し、第１蒸気ドラム（１１ａ）のボイラ水のｐＨ値が低くなる期間を短くすることができる。

【0075】

本開示に係るボイラプラント（１００）は、ボイラ（１０）に供給されるボイラ水のｐＨ値を計測する、または計測した電気伝導率から換算してｐＨ値を算出するｐＨ計測部（８０）を備え、制御部（９０）は、ｐＨ計測部（８０）が計測するｐＨ値が９．７以上かつ１０．５以下となるように注入部（５０）によるアンモニアの注入量を制御する。ｐＨ計測部が計測するｐＨ値を９．７以上とすることで、流れ加速型腐食が発生し易い機器でのｐＨ値を９．５以上とすることができる。このため流れ加速型腐食による配管の減肉速度が低下して腐食量を抑制できる状態とすることができる。また、ｐＨ計測部が計測するｐＨ値を１０．５以下とすることで、ボイラ水にアンモニアを過剰に注入してコストアップになることを抑制することができる。

【0076】

本開示に係るボイラプラント（１００）において、熱源は、熱回収可能な温度以上にある排ガスであり、ボイラ（１０）は、復水ポンプ（４０）から供給されるボイラ水を保持する第２蒸気ドラム（１１ｂ）と、第２蒸気ドラム（１１ｂ）に保持されたボイラ水を熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第２蒸発器（１２ｂ）と、を有し、第１蒸発器（１２ａ）は、第２蒸発器（１２ｂ）よりも排ガスの流通方向の下流側に配置されている。

【0077】

本開示に係るボイラプラント（１００）によれば、第１蒸発器（１２ａ）は、第２蒸発器（１２ｂ）よりも排ガスの流通方向の下流側に配置されている。そのため、第１蒸発器（１２ａ）が発生する蒸気の圧力と温度は、第２蒸発器（１２ｂ）が発生する蒸気の圧力と温度よりも低くなるように配置されている。そのため、第２蒸気ドラム（１１ｂ）よりも、第１蒸気ドラム（１１ａ）の方がボイラ水の圧力が低下してアンモニア濃度が低下しやすい。本開示に係るボイラプラント（１００）によれば、アンモニア濃度が低下しやすい第１蒸気ドラム（１１ａ）の蒸気の圧力の低下に応じて速やかにアンモニアの注入量を増加させ、流れ加速型腐食の発生を適切に抑制することができる。

【0078】

本開示に係るボイラプラント（１００）において、制御部（９０）は、第１蒸気ドラム（１１ａ）が保持するボイラ水のｐＨ値が９．５以上かつ１０．０以下となるように注入部（５０）によるアンモニアの注入量を制御する。
本開示に係るボイラプラント（１００）によれば、第１蒸気ドラム（１１ａ）が保持するボイラ水のｐＨ値を９．５以上とすることにより、流れ加速型腐食による配管の減肉速度を抑制した状態を維持することができる。また、第１蒸気ドラム（１１ａ）が保持するボイラ水のｐＨ値を１０．０以下とすることで、ボイラ水にアンモニアを過剰に注入してコストアップになることを抑制することができる。

【0079】

以上説明した各実施形態に記載のボイラプラント（１００）の制御方法は、例えば以下のように把握される。
本開示に係るボイラプラント（１００）の制御方法は、熱源からの熱によって蒸気を生成するボイラ（１０）と、ボイラ（１０）が生成した蒸気により作動する蒸気タービン（２０）と、蒸気タービン（２０）から排出される蒸気を凝縮してボイラ水を生成する復水器（３０）と、復水器（３０）で凝縮されたボイラ水を前記ボイラ（１０）に供給する復水ポンプ（４０）と、ボイラ（１０）に供給されるボイラ水にアンモニアを注入する注入部（５０）と、を備えるボイラプラント（１００）の制御方法であって、ボイラ（１０）は、復水ポンプ（４０）から供給されるボイラ水を保持する第１蒸気ドラム（１１ａ）と、第１蒸気ドラム（１１ａ）に保持されたボイラ水を熱源からの熱によって加熱して蒸気を生成する第１蒸発器（１２ａ）と、を有し、第１蒸気ドラム（１１ａ）の圧力値を検出する圧力検出工程と、圧力検出工程が検出する圧力値の低下に応じてアンモニアの注入量を増加させるよう注入部（５０）を制御する制御工程と、を備える。

【0080】

本開示に係るボイラプラント（１００）の制御方法によれば、ボイラ水に溶解するアンモニアの濃度が低下する要因となる第１蒸気ドラム（１１ａ）の圧力値の低下に応じて、速やかにアンモニアの注入量を増加させるよう注入部（５０）が制御される。そのため、第１蒸気ドラムが保持するボイラ水のｐＨ値が低下してからｐＨ値を増加させるまでの時間遅れを短縮して流れ加速型腐食の抑制効果が低下する期間を短くして、腐食を抑制することができる。

【0081】

〔他の実施形態〕
以上の説明において、アンモニア注入部５０は、気相のアンモニアを水に溶解させたアンモニア溶液を復水ポンプ４０の下流側に配置される配管Ｌｗ１に注入するものであったが、他の態様であってもよい。例えば、アンモニア注入部５０は、気相のアンモニアを配管Ｌｗ１に直接的に吹き込んで気相のアンモニアをボイラ水に溶解させるようにしてもよい。また、アンモニア注入部５０がアンモニア溶液あるいは気相のアンモニアを注入する箇所は、復水器３０から低圧節炭器１３ａに至るまでの任意の位置としてもよい。

【符号の説明】

【0082】

１０ 排熱回収ボイラ
１０ａ，１０ｂ 排熱回収部
１１ａ 低圧蒸気ドラム（第１蒸気ドラム）
１１ｂ 高圧蒸気ドラム（第２蒸気ドラム）
１２ａ 低圧蒸発器（第１蒸発器）
１２ｂ 高圧蒸発器（第２蒸発器）
１３ａ 低圧節炭器
１３ｂ 高圧節炭器
１４ａ 低圧過熱器
１４ｂ 高圧過熱器
１５ａ，１５ｂ 圧力計（圧力検出部）
２０ 蒸気タービン
３０ 復水器
４０ 復水ポンプ
５０ アンモニア注入部
６０ 循環ポンプ
７０ 給水ポンプ
８０ ｐＨ計測部
９０ 制御部
１００ 発電プラント（ボイラプラント）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 信号線
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４ バルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】