(57)【要約】【課題】大掛かりな機器を用いることなく、残留する酸化性薬剤の濃度を適切に把握して、冷却用の冷却媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に管理する。【解決手段】放水路４の海水の塩素の濃度を濃度検出手段５で検出し、検出された複数の時間における濃度状態の情報に基づいて、海水に残留する塩素の実際の濃度を推定機能８で推定し、残留する塩素の濃度が所定の濃度になるように、例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるように、供給制御機能９により、塩素供給手段３による塩素の供給を制御し、冷却用の冷却水に注入された塩素の残留量を適切に管理する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口部から冷却媒体が流入すると共に、出口部から被冷却流体を冷却した冷却媒体が排出される冷却装置と、
前記冷却装置の前記入口部の前記冷却媒体に酸化性薬剤を供給する薬剤供給手段と、
前記冷却装置の前記出口部の前記冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態を検出する濃度状態検出手段と、
前記濃度状態検出手段の濃度状態情報が入力され、複数の時間における前記濃度状態の情報に基づいて、前記冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定する推定手段と、
前記推定手段で推定された濃度状態になるように、前記薬剤供給手段による前記酸化性薬剤の供給を制御する供給制御手段とを備えた
ことを特徴とする流体の冷却設備。
【請求項２】
請求項１に記載の流体の冷却設備において、
前記濃度状態検出手段は、
前記出口部の前記冷却媒体に試薬を混合し、前記試薬が混合された液体の発色状況を検出することで前記酸化性薬剤の濃度状態を検出し、
前記推定手段は、
複数の時間における前記濃度状態の情報に基づき、前記試薬が混合された液体の発色状況に影響を及ぼす妨害物質による発色を排除した状態で、前記冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定する
ことを特徴とする流体の冷却設備。
【請求項３】
請求項２に記載の流体の冷却設備において、
前記推定手段は、
前記複数の前記濃度状態の値における、時間軸（Ｘ軸）と濃度状態の軸（Ｙ軸）の回帰直線を求め、前記回帰直線におけるＹ切片の値を、前記冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態の値として推定する
ことを特徴とする流体の冷却設備。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体の冷却設備において、
前記冷却媒体は海水であり、
前記酸化性薬剤は塩素であり、
前記濃度状態検出手段は残留する塩素の濃度状態を検出する手段である
ことを特徴とする流体の冷却設備。
【請求項５】
請求項４に記載の流体の冷却設備において、
前記冷却装置は復水器であり、
前記被冷却流体は発電機を駆動する蒸気タービンの排気蒸気である
ことを特徴とする流体の冷却設備。
【請求項６】
蒸気を生成する蒸気発生手段と、
前記蒸気発生手段で生成された蒸気により駆動され発電を行う蒸気タービンと、
前記蒸気タービンの排気蒸気を凝縮する請求項５に記載の流体の冷却設備と、
前記流体の冷却設備で凝縮された凝縮水を前記蒸気発生手段に給水する給水手段とを備えた
ことを特徴とする発電設備。
【請求項７】
請求項６に記載の発電設備において、
前記蒸気発生手段は、
燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラである
ことを特徴とする発電設備。
【請求項８】
請求項６に記載の発電設備において、
前記蒸気発生手段は、
ガスタービンで仕事を終えた排気ガスにより蒸気を発生させる排熱回収ボイラである
ことを特徴とする発電設備。
【請求項９】
酸化性薬剤が添加された媒体に残留する酸化性薬剤の推定方法であって、
複数の時間の前記酸化性薬剤の濃度状態を検出し、
複数の時間における前記濃度状態の情報に基づいて、前記媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定する
ことを特徴とする残留薬剤の推定方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の残留薬剤の推定方法において、
前記濃度状態は、
前記媒体に試薬を混合し、前記試薬が混合された液体の発色状況に基づき検出され、
複数の時間における前記発色状況の情報に基づき、前記試薬が混合された液体の発色状況に影響を及ぼす妨害物質による発色を排除した状態で、前記媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定する
ことを特徴とする残留薬剤の推定方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の残留薬剤の推定方法において、
前記複数の前記発色状況の値における、時間軸（Ｘ軸）と濃度状態の軸（Ｙ軸）の回帰直線を求め、
前記回帰直線におけるＹ切片の値を、前記媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態の値として推定する
ことを特徴とする残留薬剤の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却流体に添加された残留薬剤の量を推定することができる冷却設備、及び、冷却装置を備えた発電設備に関する。
また、本発明は、冷却流体に添加された残留薬剤の量を推定する残留薬剤の推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却設備、例えば、蒸気タービンの排気蒸気（流体）を冷却する復水器には海水が取水されて冷却水（冷却媒体）として用いられている。復水器の冷却水（海水）の水路の内部に海生生物が付着・繁殖すると、配管の閉塞や冷却効率の低下が生じる虞があるため、復水器の水路や配管等に海生生物が付着・繁殖することを抑制する（生物系付着物を防除する）必要がある。海生生物が付着・繁殖することを抑制する場合、酸化性薬剤（例えば、塩素）を冷却水に注入することが有効である。
【０００３】
復水器で冷却に用いられた海水は、冷却後に海に放出されるため、冷却用の海水に塩素を注入した場合、塩素の残留量を管理して、環境に塩素が排出されないようにする必要がある。このため、従来から、復水器の冷却排水（海水）の残留する塩素の濃度を正確に測定することが実施されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に開示された技術は、塩素が注入される前の取水口の塩素濃度と、放水口の塩素濃度とを測定し、濃度差から残留する塩素の濃度を求めるようになっている。このため、予め海水に含まれる塩素として反応する物質の影響を排除して、復水器から排出される海水の残留する塩素の濃度を正確に測定することができる。
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された技術は、塩素が注入される前の取水口の塩素濃度を測定する機器と、放水口の塩素濃度とを測定する機器が必要になり、また、両方の機器の測定の時刻を同期制御する必要があるため、測定のための機器や制御のための機器が大掛かりになってしまうのが実情であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１８６１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、大掛かりな機器を用いることなく、冷却用の冷却媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことができる流体の冷却設備を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、大掛かりな機器を用いることなく、冷却用の冷却媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことができる流体の冷却設備を備えた発電設備を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、大掛かりな機器を用いることなく、媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に把握することができる残留薬剤の推定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】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の流体の冷却設備は、入口部から冷却媒体が流入すると共に、出口部から被冷却流体を冷却した冷却媒体が排出される冷却装置と、前記冷却装置の前記入口部の前記冷却媒体に酸化性薬剤を供給する薬剤供給手段と、前記冷却装置の前記出口部の前記冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態を検出する濃度状態検出手段と、前記濃度状態検出手段の濃度状態情報が入力され、複数の時間における前記濃度状態の情報に基づいて、前記冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定する推定手段と、前記推定手段で推定された濃度状態になるように、前記薬剤供給手段による前記酸化性薬剤の供給を制御する供給制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に係る本発明では、冷却装置の入口部の冷却媒体に酸化性薬剤が供給されて、水路の内部に海生生物が付着・繁殖することが抑制され、配管の閉塞や冷却効率の低下が生じる虞がなくなる。冷却媒体の残留する薬剤の濃度状態が濃度検出手段により検出され、複数の時間における濃度状態の情報に基づいて（複数の濃度状態の値に基づいて）、冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態が推定手段で推定され、濃度状態の検出に影響を及ぼす妨害物質の影響が排除された状態で冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態が推定される。推定手段で推定された濃度状態になるように、薬剤供給手段による酸化性薬剤の供給が制御され、残留する酸化性薬剤の濃度が所定の濃度になるように、例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるように、供給制御手段により、薬剤供給手段による酸化性薬剤の供給が制御される。
【００１２】
推定手段で推定される冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態は、複数の時間で濃度状態検出手段により検出された濃度状態の値に基づいて推定されるが、複数の濃度状態の値は、少なくとも２つの濃度状態の値、もしくは、３つから４つの濃度状態の値があれば、冷却媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定することができる。
【００１３】
つまり、酸化性薬剤の濃度状態に拘わらず、また、濃度状態の検出に影響を及ぼす妨害物質の存在の有無に拘わらず、冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態が推定され、実際に残留する酸化性薬剤の濃度が所定の濃度になるように、酸化性薬剤の供給が制御される。
【００１４】
このため、冷却装置の出口部の濃度検出手段の情報だけを用いることで、大掛かりな機器を用いることなく、冷却用の冷却媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことが可能になる。
【００１５】
冷却媒体として海水を適用し、酸化性薬剤として塩素を適用した場合、海水に電解塩素を注入すると、次亜塩素酸が海水中の臭化物イオンを酸化して次亜臭素酸が生成される。遊離残留塩素である次亜塩素酸と次亜臭素酸は、アンモニウムイオンと反応することで、結合残留塩素であるクロラミンやブロマミンに変化する。
【００１６】
濃度検出手段として、Ｎ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩（ＤＰＤ）を試薬として発色を分析する手段を適用した場合、遊離残留塩素（酸化性薬剤）、及び、ブロマミンと直接的に反応すると共に、ヨウ化カリウムを加えることによるヨウ化物イオンの酸化反応を利用して、間接的に結合残留塩素（酸化性薬剤）とも反応する。即ち、遊離残留塩素、及び、結合残留塩素の全ての残留する塩素（酸化性薬剤）を測定することができる。
【００１７】
Ｎ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩（ＤＰＤ）を試薬として発色を分析する手段により残留する塩素を測定する技術では、海水の分野以外で、工業用水、水道水の分野等で、発色に対する妨害反応があることが従前から知られていた。そして、本発明の発明者等は、微細藻類（プランクトン）がＮ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩（ＤＰＤ）を発色させる知見を得ている。
【００１８】
本発明者等は、従前の妨害反応の知見、及び、微細藻類（プランクトン）がＮ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩（ＤＰＤ）を発色させる知見に基づき、酸化性薬剤である塩素の供給量に拘わらず、また、冷却装置の出口部の海水（冷却媒体）の微細藻類（プランクトン）の有無、量に拘わらず、遊離残留塩素、及び、結合残留塩素の全ての残留する塩素だけの発色を分析することで、残留する塩素を適切に管理する発明をするに至ったものである。
【００１９】
即ち、酸化性薬剤である塩素の濃度状態に拘わらず、また、濃度状態の検出に影響を及ぼす妨害物質である微細藻類（プランクトン）の存在の有無に拘わらず、冷却媒体に実際に残留する塩素の濃度を把握して、残留する塩素を適切に管理する発明をするに至ったものである。
【００２０】
請求項２に係る本発明の流体の冷却設備は、請求項１に記載の流体の冷却設備において、前記濃度状態検出手段は、前記出口部の前記冷却媒体に試薬を混合し、前記試薬が混合された液体の発色状況を検出することで前記酸化性薬剤の濃度状態を検出し、前記推定手段は、複数の時間における前記濃度状態の情報に基づき、前記試薬が混合された液体の発色状況に影響を及ぼす妨害物質による発色を排除した状態で、前記冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定することを特徴とする。
【００２１】
請求項２に係る本発明では、複数の時間における濃度状態の情報に基づき、試薬が混合された液体の発色状況に影響を及ぼす妨害物質（微細藻類：プランクトン）による発色を排除した状態で、冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定する。即ち、濃度状態の検出に影響を及ぼす（発色に影響を及ぼす）妨害物質である微細藻類（プランクトン）の存在の有無に拘わらず、冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定することができる。
【００２２】
また、請求項３に係る本発明の流体の冷却設備は、請求項２に記載の流体の冷却設備において、前記推定手段は、前記複数の前記濃度状態の値における、時間軸（Ｘ軸）と濃度状態の軸（Ｙ軸）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求め、前記回帰直線におけるＹ切片の値（ｂ）を、前記冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態の値として推定することを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る本発明では、複数の濃度状態の値における、時間軸（Ｘ軸）と濃度状態の軸（Ｙ軸）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）におけるＹ切片の値（ｂ）を、冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態の値として推定するので、酸化性薬剤の濃度状態に拘わらず、また、発色の妨害物質である微細藻類（プランクトン）の存在の有無に拘わらず、冷却媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度を把握することができる。
【００２４】
また、請求項４に係る本発明の流体の冷却設備は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体の冷却設備において、前記冷却媒体は海水であり、前記酸化性薬剤は塩素であり、前記濃度状態検出手段は残留する塩素の濃度状態を検出する手段であることを特徴とする。
【００２５】
請求項４に係る本発明では、冷却装置の入口部で海水に塩素が注入されて水路の内部に海生生物が付着・繁殖することが抑制され、出口部で残留する塩素の濃度が検出されることで、残留する塩素の濃度が所定の濃度になるように、塩素の供給が制御される。酸化性薬剤として、オゾンを適用することも可能である。
【００２６】
また、請求項５に係る本発明の流体の冷却設備は、請求項４に記載の流体の冷却設備において、前記冷却装置は復水器であり、前記被冷却流体は発電機を駆動する蒸気タービンの排気蒸気であることを特徴とする。
【００２７】
請求項５に係る本発明では、蒸気タービンの排気蒸気を凝縮する復水器の冷却用の海水の塩素濃度を管理することができる。
【００２８】
上記目的を達成するための請求項６に係る本発明の発電設備は、蒸気を生成する蒸気発生手段と、前記蒸気発生手段で生成された蒸気により駆動され発電を行う蒸気タービンと、前記蒸気タービンの排気蒸気を凝縮する請求項５に記載の流体の冷却設備と、前記流体の冷却設備で凝縮された凝縮水を前記蒸気発生手段に給水する給水手段とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
請求項６に係る本発明では、大掛かりな機器を用いることなく、冷却用の冷却媒体（海水）に注入された酸化性薬剤（塩素）の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことができる流体の冷却設備（復水器の設備）を備えた発電設備とすることが可能になる。
【００３０】
また、請求項７に係る本発明の発電設備は、請求項６に記載の発電設備において、前記蒸気発生手段は、燃料を燃焼させて蒸気を発生させるボイラであることを特徴とする。また、請求項８に係る本発明の発電設備は、請求項６に記載の発電設備において、前記蒸気発生手段は、ガスタービンで仕事を終えた排気ガスにより蒸気を発生させる排熱回収ボイラであることを特徴とする。
【００３１】
請求項７に係る本発明では、ボイラの蒸気を用いた汽力発電の設備に適用することができ、請求項８に係る本発明では、ガスタービンと蒸気タービンで発電を行う複合発電設備に適用することができる。
【００３２】
上記目的を達成するための請求項９に係る本発明の残留薬剤の推定方法は、酸化性薬剤が添加された媒体に残留する酸化性薬剤の推定方法であって、複数の時間の前記酸化性薬剤の濃度状態を検出し、複数の時間における前記濃度状態の情報に基づいて、前記媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定することを特徴とする。
【００３３】
請求項９に係る本発明では、複数の時間における濃度状態の情報に基づいて（複数の濃度状態の値に基づいて）、媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態が推定され、濃度状態の検出に影響を及ぼす妨害物質の影響が排除された状態で媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態が推定される。
【００３４】
このため、大掛かりな機器を用いることなく、酸化性薬剤の注入量や妨害物質の有無に拘わらず、媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に把握することが可能になる。
【００３５】
また、請求項１０に係る本発明の残留薬剤の推定方法は、請求項９に記載の残留薬剤の推定方法において、前記濃度状態は、前記媒体に試薬を混合し、前記試薬が混合された液体の発色状況に基づき検出され、複数の時間における前記発色状況の情報に基づき、前記試薬が混合された液体の発色状況に影響を及ぼす妨害物質による発色を排除した状態で、前記媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定することを特徴とする。
【００３６】
請求項１０に係る本発明では、複数の時間における濃度状態の情報に基づき、試薬が混合された液体の発色状況に影響を及ぼす妨害物質（微細藻類：プランクトン）による発色を排除した状態で、媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定する。即ち、濃度状態の検出のための発色に影響を及ぼす妨害物質である微細藻類（プランクトン）の存在の有無に拘わらず、媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態を推定することができる。
【００３７】
また、請求項１１に係る本発明の残留薬剤の推定方法は、請求項１０に記載の残留薬剤の推定方法において、前記複数の前記発色状況の値における、時間軸（Ｘ軸）と濃度状態の軸（Ｙ軸）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求め、前記回帰直線におけるＹ切片の値（ｂ）を、前記媒体に残留する酸化性薬剤の濃度状態の値として推定することを特徴とする。
【００３８】
請求項１１に係る本発明では、複数の濃度状態の値における、時間軸（Ｘ軸）と濃度状態の軸（Ｙ軸）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）におけるＹ切片の値（ｂ）を、媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態の値として推定するので、酸化性薬剤の濃度状態に拘わらず、また、発色の妨害物質である微細藻類（プランクトン）の存在の有無に拘わらず、媒体に実際に残留する酸化性薬剤の濃度を把握することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の流体の冷却設備は、大掛かりな機器を用いることなく、残留する酸化性薬剤の濃度を適切に把握して、冷却用の冷却媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことが可能になる。
【００４０】
また、本発明の発電設備は、大掛かりな機器を用いることなく、残留する酸化性薬剤の濃度を適切に把握して、冷却用の冷却水（海水）に注入された酸化性薬剤（塩素）の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことができる流体の冷却設備（復水器の設備）を備えた発電設備とすることが可能になる。
【００４１】
また、本発明の残留薬剤の推定方法は、大掛かりな機器を用いることなく、媒体に注入された酸化性薬剤の残留量を適切に把握することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例に係る流体の冷却設備を説明する概念図である。
【図２】残留塩素の測定結果の概要を表すグラフである。
【図３】阻害物質が存在する場合の残留塩素の実験結果を表すグラフである。
【図４】阻害物質が存在する場合の残留塩素の実験結果を表すグラフである。
【図５】阻害物質が存在する場合の残留塩素の実験結果を表すグラフである。
【図６】阻害物質が存在する場合の残留塩素の実験結果を表すグラフである。
【図７】本発明の第１実施例に係る発電設備の概略系統図である。
【図８】本発明の第２実施例に係る発電設備の概略系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明は、冷却媒体（媒体）である海水等が供給される冷却装置（例えば、復水器）の内部に、生物系付着物（海生生物、貝類等）が付着、繁殖することを防止し、冷却効率の低下を抑制するために考えられたものである。即ち、冷却装置の取水路に、生物系付着物（貝類等）が付着しない濃度の酸化性薬剤（塩素、オゾン等）を添加し、放水路での酸化性薬剤の濃度を濃度検出手段で検出することで、濃度が高くなりすぎないように（必要最小限の濃度で）酸化性薬剤を添加するようにしたものである。
【００４４】
濃度検出手段として、Ｎ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩（ＤＰＤ）を試薬として発色を分析する手段を適用することができる。この場合、遊離残留塩素、及び、ブロマミンと直接的に反応すると共に、ヨウ化カリウムを加えることによるヨウ化物イオンの酸化反応を利用して、間接的に結合残留塩素とも反応する。即ち、遊離残留塩素、及び、結合残留塩素の全ての残留する塩素を測定することができる。
【００４５】
本発明の発明者等は、微細藻類（プランクトン）によってＮ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩（ＤＰＤ）による発色が認められる知見を得ている。本発明者等は、微細藻類（プランクトン）がＮ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩（ＤＰＤ）を発色させる知見に基づき、冷却装置の放水路での海水（冷却媒体）から、発色状況に影響を及ぼす妨害物質である微細藻類（プランクトン）による発色の情報を排除した状態の発色を推定し、遊離残留塩素、及び、結合残留塩素の全ての残留する塩素だけの発色を分析することで、残留する塩素を適切に管理する発明をするに至ったものである。
【００４６】
即ち、残留塩素の濃度の検出に影響を及ぼす（発色に影響を及ぼす）妨害物質である微細藻類（プランクトン）の存在の有無、量に拘わらず、また、添加される酸化性薬剤（塩素、オゾン等）の濃度に拘わらず、放水路での海水に実際に残留する酸化性薬剤の濃度状態（塩素濃度）を推定する（微細藻類であるプランクトンの存在による誤発色の影響を排除して塩素濃度を推定する）発明をするに至ったものである。
【００４７】
図１に基づいて流体の冷却設備の概略を説明する。
図１には本発明の一実施例に係る残留薬剤の推定方法を実施する本発明の一実施例に係る流体の冷却設備の概略系統を示してある。
【００４８】
図に示すように、冷却媒体である海水等（冷却水）が供給される（流入する）冷却装置１の取水路２（入口部）には、薬剤供給手段としての塩素供給手段３から酸化性薬剤として塩素が供給（混合）される。冷却装置１の放水路４（出口部）には、排出された海水に残留する塩素の濃度（残留する試薬の濃度：濃度状態情報）を検出する濃度状態検出手段としての濃度検出手段５（例えば、Ｎ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩を試薬として発色を分析する手段：ＤＰＤ法による検出手段）が配されている。
【００４９】
濃度検出手段５は、試薬が注入された海水の発色を分析することで放水路４の海水に含まれる塩素の濃度（残留塩素濃度：濃度状態）を検出する。冷却装置１の冷却媒体となった海水は、濃度検出手段５で塩素濃度が検出されて放水される。濃度検出手段５で検出された残留塩素濃度の情報は制御手段６に入力され、制御手段６から塩素供給手段３に塩素の供給量の指令が送られ、取水路２への塩素の供給量が調整される。
【００５０】
つまり、制御手段６には、濃度検出手段５で検出された残留塩素濃度の情報が入力され、残留塩素濃度情報に基づいて残留する塩素の濃度が所定の濃度になるように、即ち、残留する塩素の濃度が、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるように、塩素供給手段３に塩素の供給指令が送られる。
【００５１】
冷却装置１の取水路２の海水（冷却水）に塩素が供給されることで、水路の内部に海生生物が付着・繁殖することが抑制され、配管の閉塞や冷却効率の低下が生じる虞がなくなる。そして、濃度検出手段５により検出された濃度情報（残留塩素濃度）に基づいて、制御手段６の指令により塩素供給手段３からの塩素の供給が制御される。
【００５２】
制御手段６には、濃度検出手段５での検出情報が複数時間で記憶され、時間が異なる複数の残留塩素濃度の情報に基づいて海水に残留する塩素の実際の濃度を推定する推定手段としての推定機能８が備えられている。そして、制御手段６には、推定機能８で推定された残留塩素濃度の情報が入力され、塩素供給手段３に塩素の供給量の情報を送る供給制御手段としての供給制御機能９が備えられている。
【００５３】
上述した冷却設備では、冷却装置１の入口部の海水に塩素が供給されるので、水路の内部に海生生物が付着・繁殖することが抑制され、配管の閉塞や冷却効率の低下が生じる虞がなくなる。
【００５４】
そして、残留塩素の濃度が濃度検出手段５により検出され、複数の時間における残留濃度の情報（時間が異なる複数の残留塩素濃度の情報）に基づいて、海水に残留する実際の残留塩素濃度が推定機能８で推定され、残留塩素の検出に影響を及ぼす（発色に影響を及ぼす）妨害物質（微細藻類：プランクトン）の影響が排除された状態で海水の残留塩素濃度が推定される。
【００５５】
推定機能８で推定された塩素濃度の状態になるように、供給制御機能９から塩素供給手段３に塩素の供給が指示されて塩素の供給量が制御される。これにより、残留塩素の濃度が所定の濃度になるように、例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるように、塩素供給手段３による塩素の供給が制御される。
【００５６】
つまり、塩素の濃度状態に拘わらず、また、残留塩素濃度の検出に影響を及ぼす妨害物質（微細藻類：プランクトン）の存在の有無に拘わらず、海水に実際に残留する塩素濃度状態が推定され、実際に残留する塩素濃度が所定の濃度になるように、塩素の供給が制御される。
【００５７】
尚、推定機能８で推定される海水に残留する残留塩素の濃度は、複数の時間における濃度の値（複数の時間で濃度検出手段５により検出された値）に基づいて推定されるが、複数の濃度の値は、少なくとも２つの時間の濃度の値、もしくは、３つから４つの時間の濃度の値があれば、海水に残留する塩素濃度を推定することができる。
【００５８】
このため、冷却装置の出口部の濃度検出手段５の情報だけを用いることで、大掛かりな機器を用いることなく、冷却用の冷却媒体に注入された酸化性薬剤（塩素）の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことが可能になる。
【００５９】
図２に基づいて推定機能８での残留塩素濃度の推定の手順を具体的に説明する。図２には、３種類の異なる状況（異なる塩素濃度やプランクトンの量）における、塩素濃度と時間との関係を示してある。
【００６０】
例えば、濃度検出手段５で１分ごとに６種類の塩素濃度を検出し、推定機能８で６個の塩素濃度の検出値を記憶する。時間軸（Ｘ軸）と塩素濃度の軸（Ｙ軸）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を求める。そして、回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）におけるＹ切片の値（ｂ）を、海水に残留する残留塩素濃度の値として推定している。
【００６１】
ある塩素濃度の条件で、図２（ａ）に示すように、例えば、濃度検出手段５で１分ごとに６種類の塩素濃度（□）が検出され、回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋Ａ１）が求められる。この場合、Ｙ切片の値Ａ１が残留塩素濃度の値として推定される。
【００６２】
また、異なる塩素濃度の条件で、図２（ｂ）に示すように、例えば、濃度検出手段５で１分ごとに６種類の塩素濃度（○）が検出され、回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋Ａ２）が求められる。この場合、Ｙ切片の値Ａ２（Ａ１＜Ａ２）が残留塩素濃度の値として推定される。
【００６３】
更に、異なる塩素濃度の条件で、図２（ｃ）に示すように、例えば、濃度検出手段５で１分ごとに６種類の塩素濃度（△）が検出され、回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋Ａ３）が求められる。この場合、Ｙ切片の値Ａ３（Ａ２＜Ａ３）が残留塩素濃度の値として推定される。
【００６４】
図３から図６に基づいて、回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）におけるＹ切片の値（ｂ）を、海水に残留する残留塩素濃度の値として推定した根拠を説明する。
【００６５】
図３から図６には、塩素濃度、プランクトン（コシノディスカス・ワイレシー）の量の異なる状態を作成し、実験により発色を分析することにより検出された塩素濃度の状況を示してある。
【００６６】
図３（ａ）（ｂ）にはプランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が高い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）、及び、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）、図４（ａ）（ｂ）にはプランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が低い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）、及び、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）を示してあり、（ａ）は短時間（１２分まで）の状況、（ｂ）は長時間（２００分まで）の状況である。
【００６７】
また、図５（ａ）（ｂ）にはプランクトンの量が多い状態の塩素濃度が高い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）、及び、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）、図６（ａ）（ｂ）にはプランクトンの量が多い状態の塩素濃度が低い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）、及び、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）を示してあり、（ａ）は短時間（１２分まで）の状況、（ｂ）は長時間（２００分まで）の状況である。
【００６８】
プランクトン培養海水として、プランクトンの量が少ない場合、プランクトンの細胞数が１３０ｃｅｌｌ／ｍｌの海水を用い、プランクトンの量が多い場合、プランクトンの細胞数が３５０ｃｅｌｌ／ｍｌの海水を用いた。また、プランクトン培養海水として、塩素濃度が低い場合、０．１ｍｇ／ｌの海水を用い、塩素濃度が高い場合、０．４ｍｇ／ｌもしくは０．６ｍｇ／ｌの海水を用いた。
【００６９】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が高い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）は、０．３７となっている。この値は、海水からプランクトン（微粒子）が除去され、プランクトンが除去された海水の残留塩素濃度の値になっているといえる。即ち、プランクトンによる発色の影響が排除された状態で発色が分析されて塩素濃度が検出された値と等しいといえる。
【００７０】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が高い場合において、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）は、Ｙ＝０．００５４２Ｘ＋０．３８となっている。つまり、回帰直線のＹ切片の値は、０．３８となっている。
【００７１】
従って、プランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が高い場合、プランクトンによる発色の影響が排除された実際の残留塩素濃度の値（０．３７）と、回帰直線のＹ切片の値（０．３８）とがほぼ等しい状態（測定機器の誤差の範囲）になっていることがわかる。
【００７２】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が低い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）は、０．０５となっている。この値は、海水からプランクトン（微粒子）が除去され、プランクトンが除去された海水の残留塩素濃度の値になっているといえる。即ち、プランクトンによる発色の影響が排除された状態で発色が分析されて塩素濃度が検出された値と等しいといえる。
【００７３】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が低い場合において、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）は、Ｙ＝０．００９７６Ｘ＋０．０５となっている。つまり、回帰直線のＹ切片の値は、０．０５となっている。
【００７４】
従って、プランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が低い場合、プランクトンによる発色の影響が排除された実際の残留塩素濃度の値（０．０５）と、回帰直線のＹ切片の値（０．０５）とが一致した状態になっていることがわかる。
【００７５】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が多い状態の塩素濃度が高い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）は、０．５７となっている。この値は、海水からプランクトン（微粒子）が除去され、プランクトンが除去された海水の残留塩素濃度の値になっているといえる。即ち、プランクトンによる発色の影響が排除された状態で発色が分析されて塩素濃度が検出された値と等しいといえる。
【００７６】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が多い状態の塩素濃度が高い場合において、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）は、Ｙ＝０．０００１４Ｘ＋０．６１となっている。つまり、回帰直線のＹ切片の値は、０．６１となっている。
【００７７】
従って、プランクトンの量が多い状態の塩素濃度が高い場合、プランクトンによる発色の影響が排除された実際の残留塩素濃度の値（０．５７）と、回帰直線のＹ切片の値（０．６１）とが、多少のずれがあるものの、測定機器等の誤差の範囲でほぼ等しくなっていることがわかる。
【００７８】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が多い状態の塩素濃度が低い場合において、フィルタ処理を行って発色を分析した状況の塩素濃度（×）は、０．０８となっている。この値は、海水からプランクトン（微粒子）が除去され、プランクトンが除去された海水の残留塩素濃度の値になっているといえる。即ち、プランクトンによる発色の影響が排除された状態で発色が分析されて塩素濃度が検出された値と等しいといえる。
【００７９】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、プランクトンの量が多い状態の塩素濃度が低い場合において、フィルタ処理を行わずに発色を分析した状況の塩素濃度（○）の回帰直線（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）は、Ｙ＝０．０１８６Ｘ＋０．０９となっている。つまり、回帰直線のＹ切片の値は、０．０９となっている。
【００８０】
従って、プランクトンの量が多い状態の塩素濃度が低い場合、プランクトンによる発色の影響が排除された実際の残留塩素濃度の値（０．０８）と、回帰直線のＹ切片の値（０．０９）とが、ほぼ等しい状態（測定機器の誤差の範囲）になっていることがわかる。
【００８１】
上述したように、プランクトンの量が少ない状態の塩素濃度が高い場合、低い場合、プランクトンの量が多い状態の塩素濃度が高い場合、低い場合のいずれにおいても、プランクトンによる発色の影響が排除された状態で発色が分析されて塩素濃度が検出された値（実際の残留塩素濃度の値）と、短時間（１２分まで）から長時間（２００分まで）の検出値の回帰直線のＹ切片の値とが、ほぼ等しくなっていることが確認された。
【００８２】
つまり、複数の塩素濃度の検出値の回帰直線のＹ切片の値を残留塩素濃度の値とすることで、プランクトンの発色の影響を排除した実際の残留塩素濃度の値として用いることができる。
【００８３】
このため、複数の塩素濃度の検出値の回帰直線のＹ切片の値を用いることで、塩素の濃度状態に拘わらず、また、残留塩素濃度の検出に影響を及ぼす妨害物質であるプランクトン（微細藻類）の存在の有無に拘わらず、フィルタ処理等のろ過を必要とせずに、海水に実際に残留する塩素濃度状態を推定することができることが確認された。
【００８４】
上述した流体の冷却設備は、大掛かりな機器を用いることなく、残留する塩素の濃度を正確に把握して（発色に対する妨害反応を排除して）、冷却用の海水に注入された塩素の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことが可能になる。つまり、塩素の濃度が高くなりすぎないように（必要最小限の濃度で）塩素を添加することができる。
【００８５】
図７、図８に基づいて上述した流体の冷却設備として復水器の設備を備えた発電設備を説明する。尚、図１に示した部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００８６】
図７には蒸気タービンにより発電を行う火力発電設備の概略構成、図８にはガスタービンと蒸気タービンにより複合発電を行う火力発電設備の概略構成を示してある。尚、流体の冷却設備として復水器を備えた発電設備としては、原子力発電設備、ガスエンジンによる発電設備等、他の発電設備を適用することも可能である。
【００８７】
図７に基づいて汽力発電の設備の例を説明する。
【００８８】
図に示すように、蒸気生成手段としてのボイラ１１が備えられ、ボイラ１１で生成された（発生された）高温・高圧の蒸気は蒸気タービン１２に送られる。蒸気タービン１２が駆動されることで、発電機１３により発電電力が得られる。蒸気タービン１２で仕事を終えた排気蒸気（被冷却流体）は冷却設備としての復水器１４で復水（凝縮）され、凝縮水は給水ポンプ１５によりボイラ１１に給水される（給水手段）。
【００８９】
復水器１４の取水路２（入口部）には、塩素供給手段３から酸化性薬剤として塩素が供給される。復水器１４の放水路４（出口部）には、復水器１４で冷却に使用された海水に残留する塩素の濃度（残留する試薬の濃度）を検出する濃度検出手段５（例えば、Ｎ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩を試薬として発色を分析する手段：ＤＰＤ法による検出手段）が配されている。復水器１４で冷却に使用された海水は、濃度検出手段５で塩素の濃度が検出されて放水される。
【００９０】
塩素供給手段３は、制御手段６からの指令に基づき、塩素の供給量が調整される。制御手段６には濃度検出手段５の濃度情報が入力され、制御手段６では、複数の塩素濃度の検出値の回帰直線のＹ切片の値を残留塩素濃度の値と推定する。前述したように、回帰直線のＹ切片の値で推定された塩素濃度の値は、妨害物質（微細藻類：プランクトン）による発色の影響を排除した実際の残留塩素濃度の値として用いることができる。
【００９１】
制御手段６からは、推定された濃度情報に基づいて残留する塩素の濃度が所定の濃度になるように、即ち、残留する塩素の濃度が、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるように、塩素供給手段３による塩素の供給が制御される。
【００９２】
上述した発電設備では、ボイラ１１の蒸気を用いた汽力発電の設備で、大掛かりな機器を用いることなく、複数の塩素濃度の検出値の回帰直線のＹ切片の値を用いることで、塩素の濃度状態に拘わらず、また、残留塩素濃度の検出に影響を及ぼす妨害物質であるプランクトン（微細藻類）の存在の有無に拘わらず、フィルタ処理等のろ過を必要とせずに、残留する塩素の濃度を適切に把握して、海水に注入される塩素の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことができる流体の冷却設備（復水器の設備）を備えた発電設備とすることが可能になる。
【００９３】
図８に基づいて複合発電の設備の例を説明する。尚、図７で示した部材と同一部材には同一符号を付してある。
【００９４】
複合発電設備として、空気を圧縮する圧縮機３１が備えられ、圧縮機３１からの圧縮空気と燃料が燃焼器３２に供給される。燃焼器３２からの燃焼ガスが膨張タービン３３に送られ、燃焼ガスを膨張することで膨張タービン３３が駆動されて発電機３４により発電電力が得られる。膨張タービン３３の排気ガスは蒸気発生手段としての排熱回収ボイラ３５に送られ、排熱回収ボイラ３５で熱回収された排気ガスは所定の排煙処理が施されて放出される。
【００９５】
排熱回収ボイラ３５では膨張タービン３３の排気ガスが熱回収されて蒸気が生成され、排熱回収ボイラ３５で生成された蒸気は蒸気タービン３６に送られて蒸気タービン３６が駆動され、発電機３７により発電電力が得られる。蒸気タービン３６で仕事を終えた排気蒸気は冷却設備としての復水器３８で復水（凝縮）され、凝縮水は給水ポンプ３９により排熱回収ボイラ３５に給水される（給水手段）。
【００９６】
図７で示した例と同様に、復水器３８の取水路２（入口部）には、塩素供給手段３から酸化性薬剤として塩素が供給される。復水器３８の放水路４（出口部）には、復水器３８で冷却に使用された海水に残留する塩素の濃度（残留する試薬の濃度）を検出する濃度検出手段５（例えば、Ｎ，Ｎ-ジエチル-ｐ-フェニレンジアミン硫酸塩を試薬として発色を分析する手段：ＤＰＤ法による検出手段）が配されている。復水器３８で冷却に使用された海水は、濃度検出手段５で塩素の濃度が検出されて放水される。
【００９７】
塩素供給手段３は、制御手段６からの指令に基づき、塩素の供給量が調整される。制御手段６には濃度検出手段５の濃度情報が入力され、制御手段６では、複数の塩素濃度の検出値の回帰直線のＹ切片の値を残留塩素濃度の値と推定する。前述したように、回帰直線のＹ切片の値で推定された塩素濃度の値は、妨害物質（微細藻類：プランクトン）による発色の影響を排除した実際の残留塩素濃度の値として用いることができる。
【００９８】
制御手段６からは、推定された濃度情報に基づいて残留する塩素の濃度が所定の濃度になるように、即ち、残留する塩素の濃度が、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるように、塩素供給手段３による塩素の供給が制御される。
【００９９】
上述した発電設備では、膨張タービン３３と蒸気タービン３６の駆動による発電電力を得る複合発電の設備で、大掛かりな機器を用いることなく、複数の塩素濃度の検出値の回帰直線のＹ切片の値を用いることで、塩素の濃度状態に拘わらず、また、残留塩素濃度の検出に影響を及ぼす妨害物質であるプランクトン（微細藻類）の存在の有無に拘わらず、フィルタ処理等のろ過を必要とせずに、残留する塩素の濃度を適切に把握して、海水に注入される塩素の残留量を適切に管理する（例えば、許容される濃度でゼロに近い値の濃度になるようにする）ことができる流体の冷却設備（復水器の設備）を備えた発電設備とすることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、流体の冷却設備、発電設備、及び、残留薬剤の推定方法の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１  冷却装置
２  取水路
３  塩素供給手段
４  放水路
５  濃度検出手段
６  制御手段
８  推定機能
９  供給制御機能
１１  ボイラ
１２、３６  蒸気タービン
１３、３４、３７  発電機
１４、３８  復水器
１５、３９  給水ポンプ
３１  圧縮機
３２  燃焼器
３３  膨張タービン
３５  排熱回収ボイラ 
【図１】
2018200232.tif 000003
【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】
2018200232.tif 000008
【図７】
2018200232.tif 000009
【図８】
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