特許 7595440 濾過器および個体粒子除去方法

(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】2024-11-28

(45)【発行日】2024-12-06

(54)【発明の名称】濾過器および個体粒子除去方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 29/11 20060101AFI20241129BHJP

   B01D 29/13 20060101ALI20241129BHJP

   B01D 35/02 20060101ALI20241129BHJP

   B01D 29/62 20060101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

B01D29/10 510C

B01D29/10 520Z

B01D29/10 530A

B01D29/14 D

B01D35/02 A

B01D29/38 580H

B01D29/10 510E

B01D29/10 510G

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020182689

(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公開番号】P2022072965

(43)【公開日】2022-05-17

【審査請求日】2023-02-16

【前置審査】

(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】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊一

【審査官】山崎 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－１２５８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭４８－０２８７７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５５－０３５９０４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３１８６１３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－１３８５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０４３３０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ２４／００－３５／０５

Ｂ０１Ｄ ３５／１０－３７／０４

Ｂ０１Ｄ ４６／００－４６／９０

Ｃ０２Ｆ ５／００－５／１４

Ｆ２２Ｂ ３７／００－３７／７８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボイラの化学洗浄液を濾過するための濾過器であって、
前記濾過器は濾過筒を備え、
前記濾過筒は、
前記化学洗浄液が通過可能な円筒状の内筒と、
前記内筒の周面を覆うように当該内筒の外側に設けられ、当該内筒の径方向に弾性変形可能なフィルタと、
前記内筒の径方向外側から前記フィルタを押さえるリング状の押え部材と
を備え、
前記押え部材は、当該濾過筒の軸方向に間隔をあけて複数配置されることを特徴とする濾過器。

【請求項2】

請求項１記載の濾過器であって、
前記フィルタは、弾性変形可能であることを特徴とする濾過器。

【請求項3】

請求項２記載の濾過器であって、
前記濾過筒は、前記内筒の径方向の外側に当該内筒と同軸に配設される外筒をさらに備え、
前記外筒は、前記内筒との間に空洞領域を形成し、
前記フィルタは、前記空洞領域に設けられることを特徴とする濾過器。

【請求項4】

請求項１または２記載の濾過器であって、
前記濾過筒は、複数の前記押え部材を支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記濾過筒の前記軸方向に沿って配置されることを特徴とする濾過器。

【請求項5】

請求項１記載の濾過器であって、
前記内筒は、パンチングプレートで形成されることを特徴とする濾過器。

【請求項6】

請求項１記載の濾過器であって、
当該濾過器は、前記化学洗浄液に含まれる、化学洗浄により前記ボイラの洗浄対象機器の伝熱管から除去したスケールのスラッジを濾過することを特徴とする濾過器。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の濾過器において、前記濾過筒が有するフィルタに付着した個体粒子を除去する個体粒子除去方法であって、
前記濾過器への前記化学洗浄液の流入を止め、前記フィルタの、前記化学洗浄液の流入側と流出側との圧力差である差圧を低減する差圧回復操作を繰り返す、個体粒子除去方法。

【請求項8】

請求項７記載の個体粒子除去方法であって、
前記差圧回復操作は、
前記濾過器の流入口に接続される入口管に設けられた入口弁と前記濾過器の流出口に接続される出口管に設けられた出口弁との少なくとも一方を閉じるとともに、前記濾過器をバイパスするバイパス管に設けられたバイパス弁を開く操作であることを特徴とする個体粒子除去方法。

【請求項9】

請求項７記載の個体粒子除去方法であって、
前記差圧回復操作を、所定の時間間隔で繰り返すことを特徴とする個体粒子除去方法。

【請求項10】

請求項７記載の個体粒子除去方法であって
前記差圧が予め定めた閾値を超えた場合、前記差圧回復操作を行うことを特徴とする個体粒子除去方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボイラの化学洗浄時の化学洗浄液の濾過技術に関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電ボイラでは、火力発電ボイラの給水系統の伝熱管や配管内に付着あるいは堆積したスケールを除去するために、定期的に化学洗浄を実施する。火力発電ボイラの化学洗浄では、節炭器から汽水分離器までの洗浄対象機器の間で循環路を設置し、循環路内に酸性の化学洗浄液（以下、化洗液と呼ぶ）を流通させることにより、これらの洗浄対象機器の管内のスケールを除去する。

【0003】

化学洗浄作業中、洗浄対象機器の管内から剥離したスケールの一部が未溶解の状態でスラッジとなり、循環路に混入する。このため、循環路の、洗浄対象機器の下流には、このスラッジを捕捉して洗浄対象機器への再持ち込みを低減する濾過器が設けられる。濾過器は、フィルタを備え、フィルタにより、濾過器内を通過する化洗液内のスラッジを捕捉する。

【0004】

フィルタに多量のスラッジが付着すると、フィルタの差圧が上昇する。この場合、化学洗浄を停止し、循環路から濾過器を切り離してフィルタの洗浄を行う。このような濾過器のフィルタの洗浄は、逆洗エアブロー等或いは分解清掃により行われるため、時間がかかる。このため、化学洗浄自体もその間、一時的に停止しなければならない。一時停止している間に、沈降し、堆積したスラッジは、再開しても再浮上せず堆積した状態になる傾向がある。また、停止中は、循環路が酸性の化洗液による浸漬状態となることから、化洗液との接触時間が長くなり、過剰洗浄になる可能性もある。

【0005】

化学洗浄の一時的な停止を避ける手法として、例えば、濾過器をバイパスするバイパス流路を設け、濾過器に所定以上の差圧が生じた場合、バイパス流路に洗浄液を流し、その間にフィルタを交換する技術がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００６－１８３９０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に開示の技術では、バイパス流路を使用中は、スラッジを捕捉する機構がないため、循環路を経由して、洗浄対象機器の管内にスラッジが流入する。これを避けるためにバイパス流路に予備の濾過器を設ける手法がある。しかしながら、上述のように、フィルタの洗浄には時間がかかるため、予備の濾過器を多数準備する必要があり、コストが増大する。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ボイラの化学洗浄を、コストを抑えつつ効率よく実行可能な化学洗浄液の濾過技術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】

【0009】

本発明は、ボイラの化学洗浄液を濾過するための濾過器であって、前記濾過器は濾過筒を備え、前記濾過筒は、前記化学洗浄液が通過可能な円筒状の内筒と、前記内筒の周面を覆うように当該内筒の外側に設けられ、当該内筒の径方向に弾性変形可能なフィルタと、前記内筒の径方向外側から前記フィルタを押さえるリング状の押え部材とを備え、前記押え部材は、当該濾過筒の軸方向に間隔をあけて複数配置されることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、前記濾過器において、前記濾過筒が有するフィルタに付着した個体粒子を除去する個体粒子除去方法であって、前記濾過器への前記化学洗浄液の流入を止め、前記フィルタの、前記化学洗浄液の流入側と流出側との圧力差である差圧を低減する差圧回復操作を繰り返す、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、ボイラの化学洗浄を、コストを抑えつつ効率よく実行できる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態の火力発電ボイラが用いられる発電プラントの給水系統および蒸気系統の系統図である。

【図2】本発明の実施形態の火力発電ボイラの化学洗浄時の配管を説明するための説明図である。

【図3】（ａ）は、本発明の実施形態の濾過器の外観図であり、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、（ａ）のＡ－Ａ’断面図およびＢ－Ｂ’断面図である。

【図4】（ａ）は、本発明の実施形態の濾過筒の外観図であり、（ｂ）は、濾過の様子を説明するための説明図である。

【図5】（ａ）は、本発明の実施形態のフィルタにスラッジが堆積した状況を、（ｂ）は、フィルタからスラッジが剥離した状況を、それぞれ説明するための説明図であり、（ｃ）および（ｄ）は、フィルタにかかる差圧の時間変化を示すグラフである。

【図6】本発明の実施形態の化学洗浄方法のフローチャートである。

【図7】（ａ）～（ｃ）は、本発明の実施形態の変形例の濾過筒を説明するための説明図である。

【図8】（ａ）～（ｄ）は、本発明の実施形態の変形例の濾過筒におけるスラッジ剥離を説明するための説明図である。

【図9】（ａ）～（ｃ）は、本発明の実施形態の他の変形例の濾過筒を説明するための説明図である。

【図10】（ａ）は、本発明の実施形態の変形例の化学洗浄方法のフローチャートであり、（ｂ）は、その変形例における差圧の時間変化のグラフである。

【図11】本発明の実施形態の変形例の火力発電ボイラの化学洗浄時の配管を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

【0014】

［発電プラントの全体構成］
まず、本実施形態に係る火力発電ボイラ（以下、「ボイラ」という）が用いられる発電プラントを説明する。発電プラントは、ボイラから排出された燃焼ガス（排ガス）が流れる排ガス系統と、ボイラが生成する蒸気が流れる蒸気系統と、復水器によって復水された水が流れる給水系統と、を備える。

【0015】

図１は、この発電プラント１０１の給水系統および蒸気系統の一例を示す図である。本図に示すように、本実施形態の発電プラント１０１は、燃料を燃焼させ、該燃焼の熱によって蒸気（過熱蒸気）を発生させるボイラ１００と、ボイラ１００が発生した蒸気を用いてタービンを回転させることにより発電機を駆動させて発電する蒸気タービン１６０（高圧タービン１６１、中圧タービン１６２、低圧タービン１６３）と、蒸気タービンからの排気蒸気を水に戻してボイラ１００に供給する給水ライン（主給水管２１６）と、を備える。

【0016】

ボイラ１００は、節炭器（ＥＣＯ）１２９と、火炉水壁管２２２と、汽水分離器１３０と、過熱器１４０と、再熱器１５０と、を備える。過熱器１４０および再熱器１５０は、下流から上流に複数段備えてもよい。例えば、過熱器１４０は、一次過熱器１４１、二次過熱器１４２および三次過熱器１４３の三段構成とする。なお、汽水分離器１３０は、備えなくてもよい。

【0017】

蒸気タービン１６０は、それぞれ、発電機１０２を回転駆動させるための所定の仕事を行う、高圧タービン（ＨＰＴ）１６１と、中圧タービン（ＩＰＴ）１６２と、低圧タービン（ＬＰＴ）１６３と、を備える。

【0018】

主給水管２１６上には、復水器１７０と、復水ポンプ１８１と、低圧給水加熱器（低圧ヒータ）１８２と、脱気器１８３と、給水ポンプ１８４と、高圧給水加熱器（高圧ヒータ）１８５とが設けられる。

【0019】

上記構成を有する発電プラント１０１では、節炭器１２９で、供給された水を燃焼ガスとの熱交換により予熱する。節炭器１２９で予熱された水は、火炉水壁管２２２において、壁に形成された炉壁管を通すことにより水－蒸気２相流体となる。火炉水壁管２２２において生成された水－蒸気２相流体は、第一連絡管２２５を介して汽水分離器１３０に送られて、飽和蒸気と飽和水とに分離される。ここで、飽和蒸気は過熱器１４０へ、飽和水は飽和水管２１７を通り復水器１７０へ、それぞれ、導かれる。

【0020】

汽水分離器１３０で分離された飽和蒸気は、燃焼ガスとの熱交換により過熱器１４０で過熱され、生成された過熱蒸気は、主蒸気管２１２を経由して高圧タービン１６１に導入される。主蒸気管２１２には、主蒸気止弁が設けられる。

【0021】

高圧タービン１６１で所定の仕事を行った蒸気は、低温再熱蒸気管２１３を経由して再熱器１５０に導かれる。再熱器１５０では、高圧タービン１６１で所定の仕事を行った蒸気を再過熱する。再熱器１５０で過熱された蒸気は、高温再熱蒸気管２１４を経由して中圧タービン１６２および低圧タービン１６３に供給され、そこで、それぞれ仕事を行い、発電機１０２を駆動する。

【0022】

低圧タービン１６３で仕事を終えた蒸気は、タービン排気管２１５によって復水器１７０に導入される。復水器１７０で凝縮した復水は、汽水分離器１３０から送られた飽和水とともに復水ポンプ１８１によって低圧ヒータ１８２を通過した後、脱気器１８３に送られ、復水中のガス成分が除去される。脱気器１８３を経た復水は、さらに給水ポンプ１８４によって昇圧された後、高圧ヒータ１８５に送給されて加熱され、最終的には、ボイラ１００へ還流される。

【0023】

［化学洗浄時の構成］
上述の発電プラント１０１では、定期的に、仮設の配管を接続して、ボイラ１００の所定の機器（洗浄対象機器）を、化学洗浄する。化学洗浄は、ボイラ１００の運転を停止し、主蒸気管２１２に設置される主蒸気止弁を閉じ、仮設の配管を設置し、洗浄対象機器に化洗液を循環させて行われる。なお、仮設の配管は、例えば、予め接続先の配管に化学洗浄時に仮設の配管を接続するための口（例えばブラインドフランジで閉じられたフランジ接続部）が設けられ、その口を開放して接続する。

【0024】

図２は、汽水分離器１３０を備えない場合の、ボイラ１００の化学洗浄のために設置する仮設の配管を説明するための図である。なお、本図では、仮設の配管等は破線で示す。この場合、ボイラ１００の節炭器１２９と火炉水壁管２２２とを洗浄対象機器として化学洗浄する。

【0025】

化学洗浄時は、まず、洗浄対象機器内に洗浄液を供給するために、仮設管３１１を設ける。仮設管３１１は、例えば、節炭器１２９の入口と火炉水壁管２２２とに接続される。仮設管３１１と、節炭器１２９内の伝熱管、火炉水壁管２２２とにより、循環路が形成され、この循環路内で化洗液を循環させ、化学洗浄を行う。

【0026】

仮設管３１１には、化洗液を循環路内で循環させるための仮設の循環ポンプ（洗浄ポンプ）３１２が設けられる。洗浄ポンプ３１２により化洗液を、循環路内で循環させ、節炭器１２９内の伝熱管内および火炉水壁管２２２内に付着したスケールを除去する。

【0027】

仮設管３１１の洗浄ポンプ３１２の下流には、濾過器４００が設けられる。濾過器４００は、洗浄液に含まれる洗浄対象機器から除去されたスケールのスラッジ（個体粒子）を除去する。

【0028】

また、仮設管３１１には、この濾過器４００をバイパスするように、バイパス管３２１が設けられる。仮設管３１１の、バイパス管３２１との分岐点と濾過器４００の流入口との間の部分（入口管）には、入口弁３５１が、仮設管３１１のバイパス管３２１との合流と濾過器４００の流出口との間の部分（出口管）には、出口弁３５２が、それぞれ設けられる。また、バイパス管３２１には、バイパス弁３５３が設けられる。

【0029】

化学洗浄時は、入口弁３５１と、出口弁３５２とを開き、バイパス弁３５３を閉じることにより、化洗液が濾過器４００を通り、スラッジが除去される。

【0030】

なお、化洗液は、仮設管３１１に設けられる供給管に接続された薬液タンクから供給される。

【0031】

［濾過器］
次に、本実施形態の濾過器４００の構成を説明する。本実施形態の濾過器４００は、化洗液の流入口と流出口とを有する円筒状のケーシング内に濾過筒を多数備え、濾過筒の外側から内側に化洗液を通過させて濾過を行う。

【0032】

図３（ａ）は、本実施形態の濾過器４００の外観図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ－Ａ’断面図であり、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＢ－Ｂ’断面図である。

【0033】

本図に示すように、濾過器４００は、本体部４１０と、円錐形のホッパ４３０と、を備える。また、本体部４１０は、複数の中空の濾過筒４２０と、濾過筒４２０を取り囲むケーシング４１１とを備える。ケーシング４１１は、円筒形状で上部に半球形の蓋状部分を有する。また、ケーシング４１１は、その下方に流体の入口（流入口）４１２を備える。また、ケーシング４１１の蓋状部分には流体の出口（流出口）４１３が設けられる。

【0034】

ホッパ４３０は、本体部４１０の下部に設けられ、各濾過筒４２０から剥離したスラッジを一時的に貯留するスラッジ貯留部である。本図に示すように、ホッパ４３０は排出口４３１を備え、剥離し、一時的に貯留されたスラッジは、排出口４３１から排出される。

【0035】

図４（ａ）は、濾過筒４２０の外観図である。本図に示すように、濾過筒４２０は、円筒状のフィルタエレメントであり、フィルタ４２２と、外筒４２３と、底が閉じ、上部が開口した中空円筒状の内筒４２１（図４（ｂ）参照）と、を備える。

【0036】

外筒４２３は、内筒４２１と同軸に、内筒４２１の径方向外側に設けられ、内筒４２１との間に、内筒４２１の径方向に所定の幅を有する空洞領域を形成する。以下、本明細書では、内筒４２１の径方向を、単に、径方向と呼ぶ。

【0037】

フィルタ４２２は、内筒４２１の周面を覆うように、内筒４２１の外側の空洞領域に設けられる。また、フィルタ４２２は、径方向に弾性変形可能に設けられる。フィルタ４２２は、例えば、内筒４２１に係止部材を設け、当該係止部材に係止される。空洞領域の径方向の幅は、この空洞領域に配置されるフィルタ４２２が変形可能な幅とする。

【0038】

フィルタ４２２は、濾過器４００内に流入する化洗液内のスラッジを捕捉し、化洗液を濾過する。本実施形態では、径方向に所定の厚みを有し、かつ、弾性変形する素材で形成される。用いられる素材は、例えば、布や紙、合成樹脂等の繊維質の材料等である。なお、濾過性能上、例えば、メッシュ状材料や上記した材料を組み合わせる或いは多層化により１ミクロン程度の通過孔を有する素材であればよい。

【0039】

内筒４２１は、加圧によるフィルタ４２２の過収縮、過変形を防ぐために設けられる。また、外筒４２３は、減圧によるフィルタ４２２の過膨張、過変形を防ぐために設けられる。内筒４２１と外筒４２３とは、それぞれ、耐腐食性が高く、所定の強度を有する材料、例えば、樹脂や金属を用いて形成され、例えば、穴が多数穿設されたパンチングプレートで構成される。

【0040】

なお、外筒４２３は、後述するように、フィルタ４２２から剥離したスラッジが付着しないよう、より目の粗い構成であってもよい。具体的には、例えば、ネット、亀甲金網等でもよい。

【0041】

［スラッジ除去方法］
このような構成の濾過器４００において、スラッジを含む化洗液は、図４（ｂ）に示すように、外筒４２３からフィルタ４２２、内筒４２１に向かって流れる。そして、スラッジ５１０は、フィルタ４２２の外周部において捕捉され、蓄積される。

【0042】

図５（ａ）に示すように、フィルタ４２２にスラッジ５１０が蓄積されると、フィルタ４２２の目が詰まり、図５（ｃ）に示すように、フィルタ４２２の化洗液の流入側の圧力と、流出側の圧力との差である差圧が上昇する。図５（ｃ）および後述の図５（ｄ）において、横軸は、時刻（ｔ）、縦軸は差圧（Ｐａ）である。この差圧により、図５（ａ）に示すように、フィルタ４２２は、径方向に弾性変形する。この弾性変形は、例えば、係止部材に係止されている部分（係止部）を起点に生じる。

【0043】

このとき、図５（ｄ）に示すように、短時間で差圧を低減し、差圧を回復させる差圧回復操作を行うと、フィルタ４２２は、径方向の押圧力が一気に低減する。この圧力変動により、図５（ｂ）に示すように、フィルタ４２２は、フィルタやフィルタ支持部材などの弾性変形の復元力により、径方向の反対方向に変形する。その後、フィルタ４２２は、係止部を節として径方向に変形し振動する。この復元力による弾性変形およびその後の振動により、フィルタ４２２に付着していたスラッジが剥離する。そして、剥離したスラッジは、ホッパ４３０へと落下する。

【0044】

付着していたスラッジが剥離することにより、フィルタ４２２は、その機能を回復し、それに伴い、濾過器４００の濾過能力も回復する。

【0045】

本実施形態では、差圧回復操作として、例えば、入口弁３５１、出口弁３５２を閉じ、バイパス弁３５３を開く操作を行う。これにより、化洗液は、仮設管３１１ではなく、バイパス管３２１を通過することとなり、濾過筒４２０内のフィルタ４２２への水圧が低減し、その結果、フィルタ４２２に生じていた差圧が低減する。なお、入口弁３５１および出口弁３５２は、必ずしも両者を閉じる必要はなく、一方を閉じればよい。一方のみを閉じる場合、弁の操作数が減るため、濾過器４００の停止期間をより短くできる。

【0046】

また、本実施形態では、例えば、この差圧回復操作を、差圧が、予め定めた閾値Ｐｔｈになった場合に行う。

【0047】

なお、本実施形態では、この差圧回復操作の直後に、復帰操作を行う。復帰操作は、入口弁３５１、出口弁３５２を開き、バイパス弁３５３を閉じる操作である。復帰操作は、例えば、差圧回復操作の数分後に行う。差圧回復操作から復帰操作までの期間は、フィルタ４２２から剥離したスラッジがホッパに落下する時間に応じて任意に定められる。

【0048】

［スラッジ除去方法］
本実施形態のスラッジ除去方法を用いた化学洗浄の流れについて説明する。図６は、本実施形態のスラッジ除去方法を用いた化学洗浄の流れの処理フローである。

【0049】

入口弁３５１および出口弁３５２を開とし、バイパス弁３５３を閉とし（ステップＳ１１０１）、化学洗浄を開始する（ステップＳ１１０２）。化学洗浄中は、化洗液が、洗浄ポンプ３１２から仮設管３１１を介して濾過器４００を通り節炭器１２９へ流れる。そして、火炉１２０内の火炉水壁管２２２を通り、仮設管３１１を介して洗浄ポンプ３１２へと循環する。

【0050】

また、化学洗浄中、濾過器４００は、濾過筒４２０のフィルタ４２２の外側の表面にスラッジ５１０を付着させることにより、化洗液からスラッジを除去する。フィルタ４２２の表面にスラッジが堆積していくにつれ、化洗液の流れが停滞し、差圧が上昇していく。

【0051】

所定の時間間隔で、差圧を確認し、差圧が閾値Ｐｔｈに到達した場合（ステップＳ１１０３）、上述の差圧回復操作を行う（ステップＳ１１０４）。これにより、フィルタ４２２に付着したスラッジがフィルタ４２２から剥離し、ホッパ４３０に落下する。フィルタ４２２からスラッジが剥離することにより、化洗液の流通を妨げるものがなくなり、フィルタ４２２の機能が回復する。

【0052】

その直後、入口弁３５１および出口弁３５２を開とし、バイパス弁３５３を閉とする復帰操作を行い（ステップＳ１１０５）、化学洗浄が終了するまで（ステップＳ１１０６）、ステップＳ１１０３へ戻り、処理を繰り返す。

【0053】

以上説明したように、本実施形態の濾過器４００は、濾過筒４２０を複数備え、各濾過筒４２０は、流体が通過可能な円筒状の内筒４２１と、内筒４２１の周面を覆うように当該内筒４２１の外側に設けられ、内筒４２１の径方向に弾性変形可能なフィルタ４２２と、を備える。そして、差圧が所定の閾値Ｐｔｈに達した際、予め定めた短期間、濾過器４００への化洗液の流入を止め、フィルタ４２２の、流入側と流出側との圧力差である差圧を低減する差圧回復操作を行う。

【0054】

このように、本実施形態では、短時間の差圧回復操作によりフィルタ４２２に付着したスラッジを剥離除去することができ、フィルタ４２２の機能を回復できる。バイパス管３２１を使用する期間が極短時間であるため、化学洗浄の循環路へのスラッジ５１０の混入を最小限に抑えることができる。よって、ボイラ１００の信頼性が担保される。

【0055】

バイパス管３２１を使用する期間が短くて済むため、予備の濾過器４００を用意する必要もない。さらに、短時間のバイパス管３２１の使用で済むため、わざわざ化学洗浄を停止して濾過器４００を取り外して洗浄を行う必要もない。したがって、濾過器４００の分解清掃作業も不要である。また、フィルタ４２２に付着したスラッジ５１０を剥離除去後、化学洗浄を継続できる。これらにより、化学洗浄にかかる期間を短縮することができ、また、コストも抑えることができる。すなわち、本実施形態によれば、コストを抑えつつ効率よく化学洗浄を行うことができる。

【0056】

また、本実施形態によれば、短時間のうちに多量のスラッジ５１０が生じる化学洗浄の初期時にも対応できる。

【0057】

さらに、本実施形態のスラッジ除去方法は、ボイラ１００の構造によらず、適用でき、汎用性がある。

【0058】

＜変形例１＞
上記実施形態では、濾過筒４２０は、外筒４２３を備え、内筒４２１と外筒４２３との間にフィルタ４２２が配置される。しかしながら、外筒４２３は備えなくてもよい。

【0059】

＜変形例２＞
また、外筒４２３の代わりに、ワイヤや板状の押え部材を用いてもよい。押え部材４２４としてリング状のワイヤ４２５を用いる場合の、押え部材４２４の配置例を図７（ａ）に示す。

【0060】

本図に示すように、押え部材４２４として、リング状のワイヤ４２５は、濾過筒４２０の軸方向に所定の間隔で複数配置される。図７（ｂ）は、押え部材４２４にてフィルタ４２２が押さえられている様子を説明するための図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の濾過筒４２０の軸方向の部分断面図である。これらの図に示すように、押え部材４２４は、内筒４２１の径方向の外側からフィルタ４２２を押える。また、径方向の押圧が低減した時には、押え部材４２４は、フィルタ４２２が径方向に過膨張、過変形することを防ぐ。

【0061】

フィルタ４２２にスラッジが蓄積し、所定の差圧になったとき、差圧回復操作を行い、短時間で差圧を低減させると、フィルタ４２２は、弾性復元するとともに、各押え部材４２４を節に振動する。これにより、フィルタ４２２に蓄積していたスラッジが剥離する。この様子を図８（ａ）～図８（ｄ）に示す。

【0062】

ここで、図８（ａ）および図８（ｃ）は、フィルタ４２２にスラッジ５１０が蓄積している状態の、それぞれ、軸方向および径方向の断面図である。また、図８（ｂ）および図８（ｄ）は、差圧回復操作を行った直後、弾性復元力により、フィルタ４２２が振動後、元の状態に戻った際の、それぞれ、軸方向および径方向の断面図である。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）では、押え部材４２４は省略する。

【0063】

本変形例によれば、フィルタ４２２は、所定間隔で押え部材４２４により押さえられている。このため、差圧回復操作を行った際、フィルタ４２２に、マルチモードの振動が生じ、フィルタ４２２から均等にスラッジを剥離させることができる。

【0064】

なお、この場合、外筒４２３は、備えなくてもよい。また、ワイヤ４２５は、本変形例のように、リング状でなくてもよい。例えば、所定の間隔をあけて、らせん状にフィルタ４２２の外周に巻回してもよい。

【0065】

＜変形例３＞
また、図９（ａ）に示すように、変形例２の、複数の押え部材４２４を支持する支持部材４２６を、さらに設けてもよい。支持部材４２６は、例えば、濾過筒４２０の軸方向に沿って配置される。支持部材４２６は、押え部材４２４同様、内筒４２１の外側からフィルタ４２２を押える機能も有する。そして、減圧時には、フィルタ４２２が過膨張、過変形することを防ぐ機能も有する。

【0066】

本変形例のように構成することにより、フィルタ４２２は、圧力急変時に、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、フィルタ４２２の長手方向および周方向の両方向に拘束をうけながら振動する。すなわち、フィルタ４２２に、変形例２よりもさらに複雑なマルチモードの振動が生じ、変形例２よりさらに、均等に、むらなく、フィルタ４２２からスラッジを剥離させることができる。

【0067】

なお、上記変形例２および変形例３において、フィルタ４２２は、弾性復元力のある素材で形成されていなくてもよい。この場合、差圧回復操作時、押え部材４２４および支持部材４２６の弾性復元力による変形動作によりフィルタ４２２を変形、振動させて、スラッジを剥離させる。また、この場合、径方向の押圧が低減した時には押え部材４２４および支持部材４２６の少なくとも一方が弾性復元力により径方向に復元することで、フィルタ４２２を径方向に膨張させて振動を励起させると共に、フィルタ４２２が径方向に過膨張、過変形することとを防ぐ。

【0068】

フィルタ４２２が弾性復元力のない素材で形成されている場合であっても、差圧でフィルタ４２２に押し付けられていたスラッジは、差圧回復操作により差圧が略０となることにより、ある程度ずり落ちる。ここで、押え部材４２４および支持部材４２６が変形、振動することにより、さらに、フィルタ４２２も振動し、スラッジが引き剥がされ、スラッジの除去性が向上する。

【0069】

＜変形例４＞
上記実施形態では、差圧が上限（閾値Ｐｔｈ）に達した場合、差圧回復操作を行っている。しかしながら、差圧回復操作の実行タイミングは、これに限定されない。例えば、所定の時間間隔で、濾過運転と差圧回復操作を繰り返してもよい。なお、この時間間隔は、差圧が上限に達する時間よりも短く設定される。

【0070】

この場合の、化学洗浄の流れを図１０（ａ）に示す。上記実施形態と同じ処理には、同じ符号を付す。

【0071】

本図に示すように、本変形例では、上記実施形態同様、入口弁３５１および出口弁３５２を開とし、バイパス弁３５３を閉とし（ステップＳ１１０１）、化学洗浄を開始する。本変形例では、洗浄を開始する際、時刻のカウントも開始する（ステップＳ２１０２）。例えば、時刻のカウンタＴを０にセットする。

【0072】

また、化学洗浄中、所定の時間（Δｔ）が経過したか否かを判別し（ステップＳ２１０３）、所定の時間が経過した場合、差圧の大きさによらず、上述の差圧低減操作を行う（ステップＳ１１０４）。そして、直後に復帰操作を行い（ステップＳ１１０５）、化学洗浄が終了するまで（ステップＳ１１０６）、時刻のカウンタを０とし（ステップＳ２１０７）、ステップＳ２１０３へ戻り、処理を繰り返す。

【0073】

この場合の、差圧の変化の様子を図１０（ｂ）に示す。本図に示すように、本変形例では、差圧は、所定の時間間隔で低減、上昇を繰り返す。

【0074】

本変形例によれば、上記実施形態同様、差圧回復操作により、フィルタ４２２に付着しているスラッジ５１０が剥離し、フィルタ４２２の機能が回復し、それに伴い、濾過器４００の濾過能力が回復する。

【0075】

また、本変形例では、この差圧回復操作と復帰操作とを、上記実施形態で差圧回復操作を行う間隔よりも短く設定された所定の時間間隔で繰り返す。このため、バイパス管３２１を使用する期間もさらに短くて済み、循環路に混入するスラッジ５１０の量を抑えることができる。また、フィルタ４２２に堆積するスラッジ５１０の量が少ない状態で差圧回復操作が行われるため、フィルタ４２２の回復度合いも向上する。これらにより、ボイラの信頼性がさらに向上する。

【0076】

＜変形例５＞
バイパス管３２１に予備の濾過器を備えてもよい。本変形例の、化学洗浄時の仮設配管の構成を図１１に示す。本図に示すように、本変形例では、バイパス管３２１に、バイパス弁３５３の代わりに、バイパス用の入口弁３５１ａと、濾過器４００ａと、出口弁３５２ｂとが設けられる。

【0077】

本変形例では、仮設管３１１に設けた濾過器４００とバイパス管３２１の濾過器４００ａとで交互に濾過運転と差圧回復操作とを行うことにより、連続的に濾過運転を行うことができる。また、バイパス管３２１を通す間も濾過ができるため、スラッジが循環路に混入することがない。

【0078】

したがって、この場合、２つの濾過器で、循環路にスラッジが混入することなく、化学洗浄を継続できる。よって、工期を短く抑えつつ、ボイラの信頼性を担保できる。また、濾過器の分解清掃作業も不要であり、総合的に低コストの化洗作業を実現できる。

【符号の説明】

【0079】

１００：ボイラ、１０１：発電プラント、１０２：発電機、１２０：火炉、１２９：節炭器、１３０：汽水分離器、１４０：過熱器、１４１：一次過熱器、１４２：二次過熱器、１４３：三次過熱器、１５０：再熱器、１６０：蒸気タービン、１６１：高圧タービン、１６２：中圧タービン、１６３：低圧タービン、１７０：復水器、１８１：復水ポンプ、１８２：低圧ヒータ、１８３：脱気器、１８４：給水ポンプ、１８５：高圧ヒータ、
２１２：主蒸気管、２１３：低温再熱蒸気管、２１４：高温再熱蒸気管、２１５：タービン排気管、２１６：主給水管、２１７：飽和水管、２２２：火炉水壁管、２２５：第一連絡管、
３１１：仮設管、３１２：洗浄ポンプ、３２１：バイパス管、３５１：入口弁、３５１ａ：入口弁、３５２：出口弁、３５２ｂ：出口弁、３５３：バイパス弁、
４００：濾過器、４００ａ：濾過器、４１０：本体部、４１１：ケーシング、４１２：流入口、４１３：流出口、４２０：濾過筒、４２１：内筒、４２２：フィルタ、４２３：外筒、４２４：押え部材、４２５：ワイヤ、４２６：支持部材、４３０：ホッパ、４３１：排出口、
５１０：スラッジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】