S01 エコノマイザ
エコノマイザは、ボイラーを出た排ガスで給水を温めてから本体へ送る熱交換器である。給水温度が上がると、同じ蒸発量でも燃料を減らせる。管の中は水なので過熱器より金属を冷やしやすいが、入口付近でガスが冷えすぎると硫酸露点で腐食が起きる。
- 排ガスで給水を予熱する
- 燃料原単位を下げられる
- 冷えすぎは低温腐食の原因
ボイラーの構造に関する知識
エコノマイザと空気予熱器
S02 空気予熱器
空気予熱器は同じ排ガスで燃焼用空気を暖める。熱い空気は着火と燃焼を安定させ、未燃分を減らしやすい。ガス側と空気側の漏れが起きると、見かけの効率や酸素濃度が狂う。回転式ではシールの管理が要点になる。
- 燃焼用空気を排ガスで暖める
- 燃焼安定と未燃分の減少
- 漏れは酸素指示を狂わせる
S03 低温腐食
硫黄を含む燃料では、排ガス中の三酸化硫黄が水蒸気と結びついて硫酸になる。金属表面が露点以下だと液が付着して腐食する。給水や空気を冷やしすぎない、金属温度を露点以上に保つ、が対策の骨格である。
- 硫黄分と露点が腐食の条件
- 金属温度を露点以上に保つ
- 入口の一番冷たい端が危ない
S04 熱の取り順
ガスは高温側から順に熱を渡す。過熱器のあとエコノマイザ、さらに空気予熱器、という並びが多い。水の方が熱を受け取りやすいので、同じガスから先に給水を温め、残りで空気を温める、という考え方である。並びを暗記するより、高温の熱は高温の流体へ、低温の残り熱は低温の流体へ、と見る。
- 高温ガスは高温の蒸気側へ
- 残り熱は給水、さらに空気へ
- 並びは温度差で決まる
よくある間違い
- エコノマイザを過熱器と混同する
- 空気予熱器を給水加熱器だと覚える
- 低温腐食を高過熱が原因だと逆に考える
- 排ガスは低温側から熱を取ると思い込む