(57)【要約】    【目的】  発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化する循環水系の制御技術を提供する。    【構成】  超音波流量計を逆洗弁の下流側に設置し、循環水の流量をタイムリーに計測する。その計測値と循環水ポンプの出力値から推測される循環水ポンプの吐出水量とを比較する。その比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプに異常が発生したと判断し、ポンプの運転に対する警告信号を出力する。差分が所定値よりも小さければ、逆洗弁を切り替えて復水器を洗浄する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁を備えた循環水系システムにおいて、
その逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計を備えたことを特徴とする循環水系システム。
【請求項２】
超音波流量計を用いて算出した流量と、循環水ポンプの出力値から推測される循環水ポンプの吐出水量とを比較する流量比較手段と、
その流量比較手段による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手段とを備えた請求項１に記載の循環水系システム。
【請求項３】
復水器の器内圧力を測定する復水器圧力センサを備えるとともに、
その復水器圧力センサによる測定結果が基準圧力よりも大きい場合において、前記流量比較手段による比較結果が所定の差分よりも小さい場合には、逆洗弁に対する弁の切替信号を出力する弁切替出力手段を備えた請求項１または請求項２のいずれかに記載の循環水系システム。
【請求項４】
復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御方法であって、
超音波流量計を用いて流量を算出する流量算出手順と、
流量算出手順による流量の測定時点において循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、
流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、
その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とを備えた循環水系制御方法。
【請求項５】
復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御方法であって、
循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、
その吐出水量推測手順による吐出水量の推測時点における流量を超音波流量計を用いて算出する流量算出手順と、
流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、
その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とを備えた循環水系制御方法。
【請求項６】
循環水系システムの復水器には器内圧力を測定する復水器圧力センサを備えており、
その復水器圧力センサによって器内圧力を測定する器内圧力測定手順と、
その器内圧力測定手順にて測定された機内圧力を基準圧力と比較する圧力比較手順と、
その圧力比較手順による測定結果が基準圧力よりも大きい場合において、前記流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも小さい場合には、逆洗弁に対する弁の切替信号を出力する弁切替出力手順とを備えた請求項４または請求項５のいずれかに記載の循環水系制御方法。
【請求項７】
復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御プログラムであって、
その制御プログラムは、  循環水ポンプの出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測するための吐出水量推測用データテーブルを予め記憶している記憶手順と、
超音波流量計を用いて流量を算出する流量算出手順と、
流量算出手順による流量の測定時点において循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、
流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、
その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項８】
復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御プログラムであって、
その制御プログラムは、  循環水ポンプの出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測するための吐出水量推測用データテーブルを予め記憶している記憶手順と、
循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、
その吐出水量推測手順による吐出水量の推測時点における流量を超音波流量計を用いて算出する流量算出手順と、
流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、
その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項９】
循環水系システムの復水器には器内圧力を測定する復水器圧力センサを備えており、
その復水器圧力センサを用いて測定した器内圧力値を受信する器内圧力値受信手順と、
その器内圧力値受信手順にて測定された機内圧力を基準圧力と比較する圧力比較手順と、
その圧力比較手順による測定結果が基準圧力よりも大きい場合において、前記流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも小さい場合には、逆洗弁に対する弁の切替信号を出力する弁切替出力手順とをコンピュータに実行させることとした請求項７または請求項８のいずれかに記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁を備えた循環水系システムにおける循環水の流量を測定する方法であって、
超音波流量計を前記逆洗弁の出口よりも下流に設置する設置手順と、
その設置場所において循環水の流量を測定する測定手順とを含むことを特徴とする流量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電設備おける復水器を備えた循環水系システムの制御、メンテナンスの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所や火力発電所の発電ユニットには、発電用タービンの復水器が設置されている。その復水器は、循環水ポンプによって送り込まれる冷却水（例えば海から取水された海水）によって冷却される。この復水器の冷却性能、すなわち冷却水の水量は、タービン系の効率に大きく影響するため、循環水ポンプにおける設計スペック上のＱ−Ｈ性能曲線あるいは循環水ポンプのモーター電流値を用いて、循環水流量を必要に応じて算出している。
【０００３】
さて、前記の循環水に海水を用いる場合には、海棲生物による性能低下の問題が生じる。例えば、海棲生物が機器や配管へ付着したり付着後に成長したりして、送水量が低下したり、熱交換器の性能が低下したりする。これを防ぐための技術としては、様々な技術が提供されている。例えば、海水循環系統へ温水を供給して海棲生物の生息を抑制する技術として、特許文献１に開示された技術がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１６３４０号公報
【０００５】
また、循環温水流れの早期均一化によって海棲生物の除去効果を高める技術として、発電を停止したユニットに対して残存する冷却水を排出してから海棲生物の致死温度の温水を供給するという特許文献２に開示された技術がある。発電を停止してのメンテナンス時には特許文献２に開示された技術は有効であろう。
【０００６】
【特許文献２】特許２９８５６２８号公報
【０００７】
しかしながら、特許文献２に開示された技術では、発電を停止したユニットにおいてしか用いることができないというデメリットがある。
一方、発電を停止しての大がかりなメンテナンス時ではなく、日常的にメンテナンスが実行できるようにしたいという要望は小さくない。また、海棲生物の付着が初期段階であれば、逆洗弁を切り替えて復水器に対する海水の流れを逆方向とし、目詰まりを解消する程度で解決できることも多い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
さて、日常的なメンテナンスは、例えば循環水ポンプへの供給電力と循環水ポンプによって発生させている圧力測定とを把握することによって、逆洗弁切り替えのタイミングを得ている。
しかし、何らかの原因によって循環水ポンプの能力が低下した場合には、逆洗弁を切り替えるという手法では問題は解決しない。すなわち、循環水ポンプへの供給電力と循環水ポンプによって発生させている圧力測定とを把握する、という方法では、復水器の目詰まりなのか、循環水ポンプの損傷劣化等による性能低下なのか、一義的に特定できないという問題がある。そのため、復水器の目詰まり解消のために逆洗弁を切り替えて洗浄し、それでもだめな場合に循環水ポンプを点検する、という効率的とは言えないメンテナンス作業となっている。すなわち、循環水ポンプの劣化診断は、すぐに行えないのである。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化することである。
請求項１から請求項３記載の発明の目的は、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化可能な循環水系システムを提供することにある。
請求項４から請求項６記載の発明の目的は、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化可能な循環水系の制御方法を提供することにある。
請求項７から請求項９記載の発明の目的は、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化可能な循環水系の制御プログラムを提供することにある。
請求項１０記載の発明の発明の目的は、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化に寄与する流量測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するため、本願発明は、循環水ポンプによって発生させている圧力測定の代わりに、循環水系の流量を測定し、循環水系の性能を一定水準に保つために必要なデータを取得できる技術を提供する。
循環水に用いられる配管は１メートルから数メートルといった大口径配管であり、流量も大きいので、時間差式の超音波流量計などの流量補正係数が必要である技術では、工場実験が事実上行えないために採用できない。そこで、「流量補正係数」がなくても正確な測定が可能な超音波流量計を採用する。
【００１１】
（請求項１）
請求項１記載の発明は、復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁、その逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計および循環水ポンプを備えたことを特徴とする循環水系システムに係る。
【００１２】
（用語説明）
本願発明が採用される循環水系とは、原子力発電所や火力発電所の発電ユニットのように、発電用タービンの復水器を備えた循環水系である。
本願発明に採用される超音波流量計は、一般のドップラ式超音波流量計と、相関法を用いた超音波流量計とを含む。相関法を用いた超音波流量計とは、例えば、特開２００３−３４４１３１号に開示されているような超音波流量計である。
ドップラ式超音波流量計については、所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体（たとえば水）の配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定するものである。例えば、特開２０００−９７７４２号に開示されている。
超音波流量計につき、「逆洗弁の出口よりも下流側に設置」することとしたのは、循環水ポンプの直後では水圧が高くて流れが不安定である場合が多かったり、水圧が高いために超音波エコーを反射する反射体となるべき気泡に乏しい場合がある、といったことを経験的に見出したからである。
【００１３】
（請求項２）
請求項２記載の発明は、請求項１記載の循環水系システムを限定したものであり、
超音波流量計を用いて算出した流量と、循環水ポンプの出力値から推測される循環水ポンプの吐出水量とを比較する流量比較手段と、  その流量比較手段による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手段とを備えた特徴とする。
【００１４】
「循環水ポンプの出力値」とは、循環水ポンプの出力を表す値であり、具体的には、循環水ポンプの電流値あるいは循環水ポンプの吐出圧力である。
「循環水ポンプの出力値から推測される循環水ポンプの吐出水量」とは、例えば、循環水ポンプの電流値から循環水ポンプの吐出水量を推測するための吐出水量推測用データテーブルを備えておき、そのデータテーブルに基づいて求める。循環水ポンプの吐出圧力を測定する場合も同様である。なお、循環水ポンプの吐出水量を求めるタイミングは、超音波流量計が計測する瞬間とほぼ同時である。
【００１５】
流量比較手段による「所定の差分」とは、例えば、許容される流量の誤差を超える値として予め設定した数値を採用する。流量比較手段による比較結果が所定の差分よりも大きい場合ということは、逆先弁による水流方向の変換では解消できないトラブルが発生している可能性が高く、本願では循環水ポンプのトラブルであるとの判断をすることとしている。
「ポンプ警告出力手段」とは、循環水ポンプに異常が発生した可能性がある旨を示唆する出力信号を発する手段である。具体的には、発電ユニットの運転出力を徐々に低下させるための出力信号、循環水系システムにおいて予備の循環水ポンプが用意されている場合にはその予備ポンプを作動させるための信号などである。
【００１６】
（作用）
循環水系における逆洗弁の出口よりも下流側には、超音波流量計を設置し、その超音波流量計を用いて流量を算出する。一方、循環水ポンプの出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測し、流量比較手段が、超音波流量計を用いて算出した流量と比較する。その流量比較手段による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、ポンプ警告出力手段が循環水ポンプの運転警告信号を出力する。
以上のように、流量比較手段による比較結果によって、一義的に特定循環水ポンプのトラブル発生である旨をシステマチックに出力することができるので、循環水系システムのメンテナンスの効率化に寄与する。
【００１７】
（請求項３）
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の循環水系システムを限定したものである。
すなわち、復水器の器内圧力を測定する復水器圧力センサを備えるとともに、
その復水器圧力センサによる測定結果が基準圧力よりも大きい場合において、前記流量比較手段による比較結果が所定の差分よりも小さい場合には、逆洗弁に対する弁の切替信号を出力する弁切替出力手段を備えたことを特徴とする。
【００１８】
（作用）
本システムでは、その復水器圧力センサによる測定結果が基準圧力よりも大きい場合であって、前記流量比較手段による比較結果が所定の差分よりも小さい場合を、復水器の目詰まりであると判断する。そして、復水器の目詰まりを解消するため、弁切替出力手段が逆洗弁に対する弁の切替信号を出力し、循環水系の循環経路を逆転させる。
以上のように、復水器圧力センサによる測定結果と流量比較手段による比較結果とを用いて、一義的に復水器の目詰まりである旨を出力し、循環水系システムのメンテナンスの効率化に寄与する。
【００１９】
（請求項４）
請求項４記載の発明は、  復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御方法に係る。
すなわち、超音波流量計を用いて流量を算出する流量算出手順と、  流量算出手順による流量の測定時点において循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、  流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、  その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とを備えた循環水系制御方法である。
【００２０】
（請求項５）
請求項５記載の発明は、復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御方法に係る。
すなわち、循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、  その吐出水量推測手順による吐出水量の推測時点における流量を超音波流量計を用いて算出する流量算出手順と、  流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、  その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とを備えた循環水系制御方法である。
請求項４との相違点は、吐出水量推測手順および流量算出手順の順番を入れ替えている点である。
【００２１】
（請求項６）
請求項６記載の発明は、請求項４または請求項５のいずれかに記載の循環水系制御方法を限定したものである。
まず、循環水系システムの復水器には器内圧力を測定する復水器圧力センサを備えている。
そして、その復水器圧力センサによって器内圧力を測定する器内圧力測定手順と、  その器内圧力測定手順にて測定された機内圧力を基準圧力と比較する圧力比較手順と、その圧力比較手順による測定結果が基準圧力よりも大きい場合において、前記流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも小さい場合には、逆洗弁に対する弁の切替信号を出力する弁切替出力手順とを備えた循環水系制御方法である。
【００２２】
（請求項７）
請求項７記載の発明は、復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御プログラムに係る。
その制御プログラムは、  循環水ポンプの出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測するための吐出水量推測用データテーブルを予め記憶している記憶手順と、  超音波流量計を用いて流量を算出する流量算出手順と、  流量算出手順による流量の測定時点において循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、  流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、  その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。
【００２３】
（請求項８）
請求項８記載の発明は、復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁および循環水ポンプと、逆洗弁の出口よりも下流側に設置した超音波流量計とを備えた循環水系システムの制御プログラムに係る。
その制御プログラムは、  循環水ポンプの出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測するための吐出水量推測用データテーブルを予め記憶している記憶手順と、  循環水ポンプの出力値を測定するとともにその出力値から循環水ポンプの吐出水量を推測する吐出水量推測手順と、  その吐出水量推測手順による吐出水量の推測時点における流量を超音波流量計を用いて算出する流量算出手順と、  流量算出手順による算出流量と吐出水量推測手順による推測吐出水量とを比較する流量比較手順と、  その流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも大きい場合には、循環水ポンプの運転警告信号を出力するポンプ警告出力手順とをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。
【００２４】
（請求項９）
請求項９記載の発明は、請求項７または請求項８のいずれかに記載のコンピュータプログラムを限定したものである。
まず、循環水系システムの復水器には器内圧力を測定する復水器圧力センサを備えている。
そして、その復水器圧力センサを用いて測定した器内圧力値を受信する器内圧力値受信手順と、  その器内圧力値受信手順にて測定された機内圧力を基準圧力と比較する圧力比較手順と、  その圧力比較手順による測定結果が基準圧力よりも大きい場合において、前記流量比較手順による比較結果が所定の差分よりも小さい場合には、逆洗弁に対する弁の切替信号を出力する弁切替出力手順とをコンピュータに実行させることとしたコンピュータプログラムである。
【００２５】
請求項７から請求項９に記載のコンピュータプログラムを、記録媒体へ記憶させて提供することもできる。ここで、「記録媒体」とは、それ自身では空間を占有し得ないプログラムを担持することができる媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＰＤなどである。
また、これらの発明に係るプログラムを格納したコンピュータから、通信回線を通じて他のコンピュータへ伝送することも可能である。
【００２６】
（請求項１０）
請求項１０記載の発明は、請求項１に記載した循環水系システムのプロセス発明に係る。
すなわち、復水器、その復水器に対する水流方向を変換する逆洗弁を備えた循環水系システムにおける循環水の流量を測定する方法であって、  超音波流量計を前記逆洗弁の出口よりも下流に設置する設置手順と、  その設置場所において循環水の流量を測定する測定手順とを含むことを特徴とする流量測定方法に係る。
この流量計測法法によれば、発電ユニットにおける循環水系の流量測定が極めて正確に、しかもタイムリーに行えるため、日常的なメンテナンスの効率化に寄与する。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１から請求項３記載の発明によれば、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化可能な循環水系システムを提供することができた。
請求項４から請求項６記載の発明によれば、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化可能な循環水系の制御方法を提供することができた。
請求項７から請求項９記載の発明によれば、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化可能な循環水系の制御プログラムを提供することができた。
請求項１０記載の発明によれば、発電ユニットにおける循環水系の日常的なメンテナンスを効率化に寄与する流量測定方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施の形態及び図面に基づいて、更に詳しく説明する。ここで使用する図面は、図１乃至図３である。
（図１）
図１は、火力発電プラントにおける海水を用いる復水器冷却系において、本願発明の循環水系システムを採用した全体構成図である。
海につながる取水路から循環水ポンプ(P)、逆洗弁を介して復水器に至る循環水配管を備えるとともに、復水器から前記逆洗弁、復水器出口弁を介して放水口へ至る配管経路を構成している。なお、海から取水した海水は、除塵設備にて砂や貝殻などの異物を取り除いてから、循環水ポンプ(P)へ送られる。
逆洗弁の出口よりも下流側には、超音波流量計(D)を設置している。また、復水器には復水器内の圧力を計測する圧力センサ(S)を備えている。
更に、図示は省略するものの、取水前の海水温度(Ts)を計測取得する温度計、放水口から放水する排水温度(To)を計測取得する温度計を備えるとともに、循環水ポンプ(P)、逆洗弁の制御を司る制御コンピュータを備えている。
【００２９】
循環水配管は、内径１〜３メートルという大口径であり、その流量は、数十〜数百万リットル／分という大流量である。このような条件下での流量測定に用いる超音波流量計(D)としては、所要周波数の超音波パルスを超音波トランスジューサから測定線に沿って流体の配管内の被測定流体中へ入射させる超音波送信手段と、被測定流体に入射された超音波パルスのうち測定領域から反射された超音波エコーを受信し、測定領域における被測定流体の流速分布を測定する流体速度分布測定手段と、前記被測定流体の流速分布に基づいて、前記測定領域における被測定流体の流量を演算する流量演算手段とを備えて被測定流体の流量を測定するドップラ式超音波流量計を採用している。
【００３０】
超音波流量計につき、「逆洗弁の出口よりも下流側に設置」することとしたのは、循環水ポンプの直後では水圧が高くて流れが不安定である場合が多かったり、水圧が高いために超音波エコーを反射する反射体となるべき気泡がつぶれてしまっていて乏しい場合がある、といったことを経験的に見出したからである。
【００３１】
前述の超音波トランスジューサは、一般の超音波流量計に用いられるトランスジューサよりも受信感度の高いものを採用している。発振周波数は、０．５〜１．０ＭＨｚを採用する。ここで採用する発振周波数は、一般に用いられる２ＭＨｚ前後という値とは異なっている。
循環水配管の寸法（外径、肉厚、内径のいずれか２つ以上）、その配管の材質、流体の種類などが予め把握できている場合には、超音波の入射角度α（図３にて図示）が特定できる。その入射角度αは、循環水配管の寸法、流体の速度などによって異なるが、本実施形態の場合には、８〜１５度の範囲が多い。
【００３２】
被測定流体（海水）内に存在する反射体（気泡）からのエコー信号（縦波の超音波）は、被測定流体から配管内部を経由し、受信モードに切り替わった超音波振動子（トランスジューサ）に受信される。受信された超音波エコーは、反射波レシーバーにて受信され、その反射波レシーバーにてエコー電気信号へ変換される。このエコー電気信号は、増幅器で増幅された後、ＡＤ変換器を通ってデジタル化される。そして、デジタル化されたデジタルエコー信号が流速分布計測回路を備えた流速計算装置に入力される。
流速計算装置には、発振用アンプからの基本周波数の電気信号がデジタル化されて入力され、両信号の周波数差からドップラシフトに基づく流速の変化もしくは両信号の相互相関値を用いて流速を計測し、測定線に沿う測定領域の流速分布を算出している。その流速分布を用いて流量(q)を算出する。
【００３３】
（図２）
図２に基づいて、本実施形態に係る循環水系システムの制御プロセスを説明する。
予め、制御用コンピュータは、取水前の海水温度(Ts)、放水口から放水する排水温度(To)を計測取得するとともに、火力発電所の燃料から換算される熱量(Qf)、実測した放出熱量(Qo)といったデータを受信し、蓄積している。また、海水温度に対する基準圧（Pc(Ts)）を換算するデータテーブルと、循環水ポンプの出力値から推定されるポンプ吐出流量（q(i)）を換算するデータテーブルとを、記憶している。
【００３４】
復水器には復水器内の圧力(Pc)を計測する圧力センサ(S)を備えており、その復水器内の圧力(Pc)と基準圧(Ps)とを比較する。そして、基準圧(Ps)よりも復水器内の圧力(Pc)の値が大きくなった場合には、循環水系のメンテナンスの必要が生じたこととして判断する。
ドップラ流量計によって実測された流量(q)と循環水ポンプの出力値から推定されるポンプ吐出流量（q(i)）とが等しい場合（正確には許容範囲内である場合）には、循環水ポンプに異常があるとは認められないと制御用コンピュータが判断し、逆洗弁を切り替えて（逆洗弁を切り替える旨の出力信号を発信し）、循環水の流れを逆転させ、復水器チューブの洗浄を行う。
【００３５】
ドップラ流量計によって実測された流量(q)と循環水ポンプの電流値から推定されるポンプ吐出流量（q(i)）とが異なる場合（正確には許容範囲を越えた場合）には、循環水ポンプに異常が発生したと制御用コンピュータが判断する。そして、循環水ポンプの運転警告信号を出力する。その循環水ポンプのインペラ（羽根車）の損傷、摩耗などが生じているかいないかを点検するための準備に入る。
以上のように、流量比較手段による比較結果によって、一義的に特定循環水ポンプのトラブル発生である旨をシステマチックに出力することができるので、循環水系システムのメンテナンスの効率化に寄与する。
【００３６】
刻々と変化する流量を計測することに優れたドップラ式超音波流量計を採用し、且つその流量計が安定した流れや超音波の反射に適切な気泡を含む適切な位置に設置しているので、タイムリーな流量計測が可能である。そして、その計測した流量と循環水ポンプの出力から算出される流量とは、ポンプに異常がなければ同等の値となるはずである。
そこで、同等の値が得られた場合のメンテナンスとしては、逆洗弁の切り替えによる復水器チューブの洗浄を選択する。また、同等の値が得られなかった場合のメンテナンスとしては、循環水ポンプの以上である確率が高いので、ポンプのインペラの損傷や摩耗などに基づくポンプ劣化に対するメンテナンスを選択できる。
以上のように、これまで、経験に基づく現場スタッフの勘や、逆洗弁の切り替えでは解消しないという事実に基づく判断などに頼っていた循環水ポンプの劣化診断を自動化できる技術を提供することができた。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本願発明は、火力または原子力発電プラントにおいて、海水や湖水などの自然水を用いる復水器冷却系において採用することができる。
また、復水器や循環水ポンプなどのプラントメンテナンス業においても用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】火力発電プラントにおける海水を用いる復水器冷却系において、本願発明の循環水系システムを採用した全体構成図である。
【図２】制御システムのフローチャートである。
【図３】超音波流量計に関する入射角度αを示すための模式図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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