(57)【要約】【課題】非常用発電設備の所定の機能を損なうことなく、排気ガスに含まれる黒煙を低減し、大気と構築物を汚損しない非常用発電設備の排気装置およびその運用方法を提供する。【解決手段】非常用発電設備１の排気ガスを導く煙道に設けられた排気サイレンサ２と、排気サイレンサ２の出口に接続された除去装置側煙道２１に設けられた除去装置側仕切弁３および除去装置側仕切弁３の下流に設けられ排気ガスから黒煙を除去する黒煙除去装置４と、排気サイレンサ２の出口と除去装置側仕切弁３の間で除去装置側煙道２１から分岐され末端が大気に開放する開放側煙道２２に設けられた開放側仕切弁５とを備えている構成とする。【選択図】図１
2006002624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非常用発電設備の排気ガスを導く煙道に設けられた排気サイレンサと、前記排気サイレンサの出口に接続された除去装置側煙道に設けられた除去装置側仕切弁および前記除去装置側仕切弁の下流に設けられ前記排気ガスから黒煙を除去する黒煙除去装置と、前記排気サイレンサの出口と前記除去装置側仕切弁の間で前記除去装置側煙道から分岐され末端が大気に開放する開放側煙道に設けられた開放側仕切弁とを備えていることを特徴とする非常用発電設備の排気装置。
【請求項２】
前記黒煙除去装置は、フィルタエレメントを備えたフィルタ装置と、前記フィルタエレメントを加熱する加熱装置とを備えていることを特徴とする請求項１記載の非常用発電設備の排気装置。
【請求項３】
前記黒煙除去装置は、前記排気ガス中の黒煙を燃焼させる燃焼装置であることを特徴とする請求項１記載の非常用発電設備の排気装置。
【請求項４】
前記黒煙除去装置は、前記排気ガス中の黒煙を水滴によって除去する散水装置であることを特徴とする請求項１記載の非常用発電設備の排気装置。
【請求項５】
前記黒煙除去装置は、プラズマ発生装置と触媒装置であることを特徴とする請求項１記載の非常用発電設備の排気装置。
【請求項６】
前記非常用発電設備の急速起動時には前記開放側仕切弁を閉じ、前記除去装置側仕切弁を開にして、前記黒煙除去装置を稼動させ、前記非常用発電設備の定常運転時には前記開放側仕切弁を開にし、前記除去装置側仕切弁を閉じ、前記黒煙除去装置を停止することを特徴とする請求項１記載の非常用発電設備の排気装置の運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所等に設置されるディーゼル発電設備等の非常用発電設備の排気装置およびその運用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの場合、原子力発電所の非常用ディーゼル発電設備の排気ガスは、図６に示すように、非常用ディーゼル発電設備１から排気管および屋上に設置されている排気サイレンサ２を通して大気に放出される（特許文献１）。原子力発電所の非常用ディーゼル発電設備には急速起動要求があり、さらに機能優先の観点からあらかじめ定格負荷で最適な燃焼状態になるように設計されているため、起動時には定格負荷で消費される燃料が供給されるのに対して供給される空気が少なくなることから黒煙を含む不完全燃焼の排気ガスが発生する。
【０００３】
これは非常用設備であることから、設備構成部品や背圧を減らし、極力信頼性を高める設計としたためであるが、排気ガスによる空気や構築物の汚染を伴うため、改善が期待されている。
【特許文献１】特開２０００−６４８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、原子力発電所の非常用ディーゼル発電設備から排気管および屋上に設置された排気サイレンサを通して排出される排気ガスに対し、建設地の過去の気象観測データや過去に建設した原子力発電所の事例を参考にして、排気サイレンサの設置箇所や排気サイレンサ出口ノズルの向きや長さを検討し、他設備や建屋を汚さないような配置を行ってきた。
【０００５】
発電設備の出力や起動時間は排気側背圧の影響を受け、背圧が上がると発電設備の所定出力が出なくなるのみならず、起動時間も急速起動要求を満足しなくなるため、排気サイレンサ出口配管に単に除去装置を取付けることはできなかったためである。
【０００６】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、非常用発電設備の所定の機能を損なうことなく、排気ガスに含まれる黒煙を低減し、大気と構築物を汚損しない非常用発電設備の排気装置およびその運用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】
【０００７】
本発明の非常用発電設備の排気装置は、非常用発電設備の排気ガスを導く煙道に設けられた排気サイレンサと、前記排気サイレンサの出口に接続された除去装置側煙道に設けられた除去装置側仕切弁および前記除去装置側仕切弁の下流に設けられ前記排気ガスから黒煙を除去する黒煙除去装置と、前記排気サイレンサの出口と前記除去装置側仕切弁の間で前記除去装置側煙道から分岐され末端が大気に開放する開放側煙道に設けられた開放側仕切弁とを備えている構成とする。
【０００８】
本発明の非常用発電設備の排気装置の運用方法は、前記非常用発電設備の急速起動時には前記開放側仕切弁を閉じ、前記除去装置側仕切弁を開にして、前記黒煙除去装置を稼動させ、前記非常用発電設備の定常運転時には前記開放側仕切弁を開にし、前記除去装置側仕切弁を閉じ、前記黒煙除去装置を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、非常用発電設備の所定の機能を損なうことなく、排気ガスに含まれる黒煙を低減し、大気と構築物を汚損しない非常用発電設備の排気装置およびその運用方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１ないし第５の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
まず、図１を用いて第１の実施の形態を説明する。本実施の形態は、非常用ディーゼル発電設備１、排気サイレンサ２、除去装置側仕切弁３、黒煙除去装置であるフィルタ装置４および開放側仕切弁５から構成されている。
【００１１】
本実施の形態は、排気サイレンサ２の出口配管２ａを２つの煙道２１，２２に分岐させ、一方の除去装置側煙道２１に除去装置側仕切弁３およびフィルタ装置４を設け、もう一方の開放側煙道２２に開放側仕切弁５を設けている。フィルタ装置４は、多孔質構造を持つフィルタエレメント、または繊維を組合せたフィルタエレメント、またはペレットを敷き詰めたフィルタエレメントを備えている。
【００１２】
通常運転時は排気ガスがフィルタ装置４を経由しない構成とし、万一の場合でも機能優先で非常用ディーゼル発電設備１を起動・運転できるものとする。急速起動を行う定例試験時はあらかじめフィルタ装置４と仕切弁３を排気ガスが経由する構成に設定した上で、発電設備１を運転し排気ガスから黒煙を除去して大気中に放出する。
【００１３】
このように構成された本実施の形態において、非常用ディーゼル発電設備１が起動直後の場合は供給される燃料が空気に対して多く、不完全燃焼による大量の黒煙を含む排気ガスが放出されるため、仕切弁３を開いて仕切弁５を閉じ、フィルタ装置４に排気ガスを通して、フィルタ装置４に黒煙を吸着させて大気に放出される黒煙を少なくする。非常用ディーゼル発電設備１の負荷が上昇するにつれて完全燃焼になり黒煙が減少するので、その場合は弁３を閉じ弁５を開けて煙道を切り換えて排気ガスを大気に放出する。なお、煙道切り換え時の弁２と弁４の開閉操作は自動もしくは手動とする。
【００１４】
非常用ディーゼル発電設備１の起動直後の黒煙が付着したフィルタ装置４は、煙道切り換え後または非常用ディーゼル発電設備１の運転終了後にフィルタエレメントを清掃しあるいは取り替える。
【００１５】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を図２を用いて説明する。
第２の実施の形態は第１の実施の形態の構成のほかに、ヒータ６と、電源装置７と、送風機８を備えている。第１の実施の形態ではフィルタ装置４のフィルタエレメントを取り替えるのに対して、第２の実施の形態では、煙道切り換え後に電源装置７よりヒータ６を加熱してフィルタエレメントに付着した黒煙を燃焼させ、フィルタ装置４のフィルタエレメントを再利用する。ヒータ６の加熱時に空気不足により黒煙の燃焼状態が悪い場合は、仕切弁３を閉じた状態で送風機８を起動し、空気を供給して黒煙を燃焼させる。
【００１６】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を図３を用いて説明する。
本実施の形態は、黒煙除去装置である燃焼装置９と燃料ガスボンベ１０を備えている。非常用ディーゼル発電設備１を急速起動するときは、排気ガスが燃焼装置９と仕切弁３を経由する煙道構成を準備し、非常用ディーゼル発電設備１を運転し排気ガスが燃焼装置９を通過する直前に、燃料ガスボンベ１０より燃料ガスを燃焼装置９へ送り、燃焼装置９を点火して通過する排気ガス中の黒煙を燃焼させ、清浄な排気ガスを大気中に放出する。
【００１７】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態を図４を用いて説明する。
本実施の形態は、黒煙除去装置である散水装置１１を備えている。非常用ディーゼル発電設備１を急速起動するときは、排気ガスが散水装置１１と仕切弁３を経由する煙道構成を準備し、非常用ディーゼル発電設備１を運転し排気ガスが散水装置１１を通過する直前に、貯水槽１２の水をポンプ１３により散水装置１１へ送り、散水装置１１で水を飛散させて通過する排気ガス中の黒煙を水に溶かして汚水と排気ガスを分離し、清浄な排気ガスを大気中に放出する。
【００１８】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態を図５を用いて説明する。
本実施の形態は、黒煙除去装置であるプラズマ発生装置１４と触媒装置１５を備えている。非常用ディーゼル発電設備を急速起動するときは、排気ガスがプラズマ発生装置１４と触媒装置１５と仕切弁３を経由する煙道構成を準備し、非常用ディーゼル発電設備１を運転し排気ガスがプラズマ発生装置１４を通過する直前に、電源装置７から電源を供給してプラズマ発生装置１４を起動させて通過する排気ガス中の黒煙を二酸化炭素に変換し、さらに排気ガスが触媒装置１５を通過する時に大気汚染物質を無害化して清浄な排気ガスを大気中に放出する。
【００１９】
なお、本発明における非常用発電設備は、上記ディーゼル発電設備１のほかに、各種の内燃エンジンによって駆動する発電設備を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の非常用発電設備の排気装置を示す構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の非常用発電設備の排気装置を示す構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の非常用発電設備の排気装置を示す構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の非常用発電設備の排気装置を示す構成図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の非常用発電設備の排気装置を示す構成図。
【図６】従来の非常用発電設備の排気装置を示す構成図。
【符号の説明】
【００２１】
１…非常用ディーゼル発電設備、２…排気サイレンサ、２ａ…出口配管、３…除去装置側仕切弁、４…フィルタ装置、５…開放側仕切弁、６…ヒータ、７…電源装置、８…送風機、９…燃焼装置、１０…燃料ガスボンベ、１１…散水装置、１２…貯水槽、１３…ポンプ、１４…プラズマ発生装置、１５…触媒装置、２０…主煙道、２１…除去装置側煙道、２２…開放側煙道。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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