(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水利用プラントのための塩素注入濃度管理装置であって、
前記海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素（次亜塩素酸ソーダ）の１時間当たりの注入塩素量である注入率と、前記注入から所定時間後の、前記海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得部と、
少なくとも二組の前記注入率と前記残留塩素濃度とのデータに基づいて、前記注入率と前記残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算部と、
前記残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得部と、
前記残留塩素濃度の目標値と、指数近似された前記関係とに基づいて、前記注入率の最適値を算出する最適塩素注入率算出部と、
を備える、塩素注入濃度管理装置。
【請求項２】
前記復水器の入口において前記残留塩素濃度を連続的に測定し、前記残留塩素濃度の実測値を前記データ取得部に出力する残留塩素分析部を更に備える、請求項１に記載の塩素注入濃度管理装置。
【請求項３】
前記残留塩素濃度の目標値と前記復水器の出口または放水口の水温とに基づいて、前記海水利用プラントに設置される放水口での残留塩素濃度の予測値を算出する予測値算出部を更に備える、請求項１又は２に記載の塩素注入濃度管理装置。
【請求項４】
前記放水口での残留塩素濃度を連続的に測定する第二残留塩素分析部と、
前記第二残留塩素分析部によって測定された前記残留塩素濃度と、前記予測値との差分が所定値を超えた場合に警報を発報する警報部と、
を更に備える、請求項３に記載の塩素注入濃度管理装置。
【請求項５】
海水利用プラントのための塩素注入濃度管理方法であって、
前記海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素（次亜塩素酸ソーダ）の１時間当たりの注入塩素量である注入率と、前記注入から所定時間後の、前記海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得ステップと、
少なくとも二組の前記注入率と前記残留塩素濃度とのデータに基づいて、前記注入率と前記残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算ステップと、
前記残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得ステップと、
前記残留塩素濃度の目標値と、指数近似された前記関係とに基づいて、前記注入率の最適値を算出する最適塩素注入率算出ステップと、
を有する、塩素注入濃度管理方法。
【請求項６】
海水利用プラントのための塩素注入濃度管理プログラムであって、
前記海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素（次亜塩素酸ソーダ）の１時間当たりの注入塩素量である注入率と、前記注入から所定時間後の、前記海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得ステップと、
少なくとも二組の前記注入率と前記残留塩素濃度とのデータに基づいて、前記注入率と前記残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算ステップと、
前記残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得ステップと、
前記残留塩素濃度の目標値と、指数近似された前記関係とに基づいて、前記注入率の最適値を算出する最適塩素注入率算出ステップと、
をコンピュータに実行させるための、塩素注入濃度管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩素注入濃度管理装置、塩素注入濃度管理方法、及び塩素注入濃度管理プログラムに関する。より詳しくは、発電所等の海水利用プラントで用いられる塩素注入濃度管理装置、塩素注入濃度管理方法、及び塩素注入濃度管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力・原子力発電所をはじめとする海水利用プラントの海水系統に付着する、フジツボ類、イガイ類等の付着生物、及びバイオフィルムへの対策として、海水電解塩素（次亜塩素酸ソーダ）の注入が広く実施されている。【０００３】
例えば、特許文献１は、天然の海水を電気分解することにより次亜塩素酸ソーダを生成し、当該次亜塩素酸ソーダを含む電解液を、海水の取水口に注入して海洋生物の付着防止に用いる技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９３２５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
海水に電解塩素（次亜塩素酸ソーダ）を注入すると、速やかに濃度が減衰するが、減衰速度は水温、水質に左右されることから、水温、水質が日々変動する条件下において、付着生物やバイオフィルムの付着を抑制すると共に、海水利用プラントの放水口における環境保全協定値としての残留塩素濃度（例えば、０．０２ｍｇ／Ｌ）を維持することは非常に困難となる。現状では、環境保全協定値の順守を優先し、電解塩素の注入濃度を控えめにしていることから、付着生物やバイオフィルムの付着抑制効果は十分に得られていない。【０００６】
現状では、一週間に一回程度、復水器入口で手分析で残留塩素濃度を確認しながら濃度調整を実施しているが、あくまで運転員の経験に基づく調整によるものであり、明確な根拠に基づく理論的な調整方法が従来までなかった。また、電解塩素の注入率を変更した後に、変更が復水器入口に反映されるまで、貯留槽の容量や流下時間の影響により、３０分〜５０分かかる。このため、残留塩素濃度の目標値に合わせるためには、何度も手分析を繰り返す必要があり煩雑であった。このことも、電解塩素の注入率が控えめに設定され、十分な付着抑制効果が得られない要因となっている。【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、従来技術に比較して、煩雑な手続を必要とせずに、復水器入口での残留塩素濃度を目標値に合わせることが可能な、塩素注入濃度管理装置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】
【０００８】
本発明は、海水利用プラントのための塩素注入濃度管理装置であって、前記海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素の注入率と、前記注入から所定時間後の、前記海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得部と、少なくとも二組の前記注入率と前記残留塩素濃度とのデータに基づいて、前記注入率と前記残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算部と、前記残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得部と、前記残留塩素濃度の目標値と、指数近似された前記関係とに基づいて、前記注入率の目標値を算出する目標注入率算出部と、を備える、塩素注入濃度管理装置に関する。【０００９】
また、前記復水器の入口において前記残留塩素濃度を連続的に測定し、前記残留塩素濃度の実測値を前記データ入力部に出力する残留塩素分析部を更に備えることが好ましい。【００１０】
また、前記残留塩素濃度の目標値と前記復水器の出口での水温とに基づいて、前記海水利用プラントに設置される放水口での残留塩素濃度の予測値を算出する予測値算出部を更に備えることが好ましい。【００１１】
また、前記放水口での残留塩素濃度を連続的に測定する第二残留塩素分析部と、前記第二残留塩素分析部によって測定された前記残留塩素濃度と、前記予測値との差分が所定値を超えた場合に警報を発報する警報部と、を更に備えることが好ましい。【００１２】
また本発明は、海水利用プラントのための塩素注入濃度管理方法であって、前記海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素の注入率と、前記注入から所定時間後の、前記海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得ステップと、少なくとも二組の前記注入率と前記残留塩素濃度とのデータに基づいて、前記注入率と前記残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算ステップと、前記残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得ステップと、前記残留塩素濃度の目標値と、指数近似された前記関係とに基づいて、前記注入率の最適値を算出する最適塩素注入率算出ステップと、を有する、塩素注入濃度管理方法に関する。【００１３】
また本発明は、海水利用プラントのための塩素注入濃度管理プログラムであって、前記海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素の注入率と、前記注入から所定時間後の、前記海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得ステップと、少なくとも二組の前記注入率と前記残留塩素濃度とのデータに基づいて、前記注入率と前記残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算ステップと、前記残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得ステップと、前記残留塩素濃度の目標値と、指数近似された前記関係とに基づいて、前記注入率の最適値を算出する最適塩素注入率算出ステップと、をコンピュータに実行させるための、塩素注入濃度管理プログラムに関する。
【発明の効果】
【００１４】
従来技術に比較して、煩雑な手続を必要とせずに、復水器入口での残留塩素濃度を目標値に合わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る塩素注入濃度管理装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る塩素注入濃度管理装置に表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る塩素注入濃度管理装置の動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との時系列変化を示す図である。
【図４Ｂ】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との時系列変化を示す図である。
【図４Ｃ】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との時系列変化を示す図である。
【図４Ｄ】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との時系列変化を示す図である。
【図５】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との関係を示すグラフである。
【図６Ａ】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との関係を示すグラフである。
【図６Ｂ】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との関係を示すグラフである。
【図６Ｃ】本発明に係る実験データとしての、注入率と復水器入口における残留塩素濃度との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施形態に係る塩素注入濃度管理装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔１  第１実施形態〕
〔１．１  発明の概要〕
後述の試験データに示すように、発電所の実機において復水器入口に連続式の残留塩素濃度分析計を設置し、塩素注入口から注入する塩素の注入率、すなわち１時間当たりの注入塩素量を変化させながら、復水器入口における残留塩素濃度を分析した所、どの季節、どの水温でも、注入率と残留塩素濃度の関係を指数近似できることが判明した。すなわち、注入率を横軸に、残留塩素濃度を縦軸にグラフ化した場合、片対数グラフを用いれば、注入率と残留塩素濃度との関係を直線で示すことが可能となる。
【００１７】
これに基づいて、ある注入率と、当該注入率で塩素を注入してから所定時間後の復水器入口における残留塩素濃度との組、及び、これとは異なる注入率と、当該注入率で塩素を注入してから所定時間後の復水器入口における残留塩素濃度との組、以上二組のデータに基づいて、注入率と残留塩素濃度との関係を導き出す。この関係と、復水器入口における残留塩素濃度の目標値とから、注入率の最適値を算出する。
【００１８】
これにより、何度も手分析を繰り返す等の煩雑な手続をする必要なく、目標となる残留塩素濃度を達成することが可能となる。
【００１９】
〔１．２  実施形態の構成〕
図１は、本実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１の機能ブロック図である。塩素注入濃度管理装置１は、制御部１１、残留塩素分析部１２、及び記憶部１３を備える。
【００２０】
制御部１１は、塩素注入濃度管理装置１の全体を制御する部分であり、各種プログラムを、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ又はハードディスク（ＨＤＤ）等の記憶領域から適宜読み出して実行することにより、本実施形態における各種機能を実現している。制御部１１は、ＣＰＵであってよい。制御部１１は、データ取得部１１１、関係演算部１１２、目標濃度取得部１１３、及び最適塩素注入率算出部１１４を備える。
【００２１】
また、制御部１１は、それ以外にも、塩素注入濃度管理装置１の全体を制御するための機能ブロック、通信を行うための機能ブロックといった一般的な機能ブロックを備える。ただし、これらの一般的な機能ブロックについては当業者によく知られているので図示及び説明を省略する。
【００２２】
データ取得部１１１は、海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素の注入率と、当該注入率で塩素注入口から塩素を注入してから所定時間後の、海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度とを組とするデータを取得する。なお、ここで「注入率」とは、１時間当たりの注入塩素量であり、電解電流値から換算される。
より詳細には、海水電解装置において、電解電流値を上げれば注入塩素量が上がる。この電解電流値と注入塩素量の関係は数式化されているが、電極の劣化、電極へのカルシウムの付着、洗浄の実施などにより、長期的には数式は変化する。そこで、特定の電解電流値における手分析の残留塩素濃度を計測して、数式を定期的に見直す。当該定期的に見直される数式に対し電解電流値を適用することにより、注入率を算出する。
【００２３】
また、例えば、復水器が塩素注入口から約５００ｍ下流に位置し、利用する海水の平均流速が０．８ｍ／ｓ程度の場合、上記の所定時間として１０分程度の時間を設定してもよい。
【００２４】
更に、データ取得部１１１は、後述のように、塩素注入濃度管理装置１のユーザが、塩素注入濃度管理装置１の表示画面に表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）から入力した値を、塩素の注入率や残留塩素濃度のデータとして取得してもよい。あるいは、後述の残留塩素分析部１２によって連続的に分析された復水器の入口における残留塩素濃度の測定値を、残留塩素濃度のデータとして取得してもよい。
【００２５】
関係演算部１１２は、データ取得部１１１によって取得された、少なくとも二組の、塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータに基づいて、塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との関係を指数近似する。
【００２６】
関係演算部１１２が、塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との関係を指数近似することにより、塩素の注入率を横軸、復水器の入口における残留塩素濃度を縦軸とする片対数グラフにおいて、注入率と残留塩素濃度との関係を直線で表すことが可能となる。
【００２７】
目標濃度取得部１１３は、復水器の入口における残留塩素濃度の目標値を取得する。目標濃度取得部１１３は、後述のように、塩素注入濃度管理装置１のユーザが、例えば、塩素注入濃度管理装置１の表示画面に表示されるＧＵＩから入力した値を、残留塩素濃度の目標値として取得してもよい。
【００２８】
最適塩素注入率算出部１１４は、目標濃度取得部１１３によって取得された残留塩素濃度の目標値を、関係演算部１１２によって指数近似された注入率と残留塩素濃度との関係に当てはめることで、注入率の最適値を算出する。
【００２９】
これにより、塩素注入濃度管理装置１のユーザは、残留塩素濃度の目標値を達成するために最適な注入率を把握することが可能となる。
【００３０】
残留塩素分析部１２は、復水器の入口において残留塩素濃度を連続的に測定し、測定の都度、残留塩素濃度の実測値をデータ取得部１１１に出力する。この残留塩素分析部１２は、例えば市販の連続分析計を用いて実現することが可能である。
【００３１】
記憶部１３は、データ取得部１１１によって取得された、塩素の注入率と、復水器の入口における残留塩素濃度とを組とするデータや、関係演算部１１２によって指数近似された塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との関係を記憶する。例えば、関係演算部１１２は、記憶部１３に記憶された塩素の注入率と、復水器の入口における残留塩素濃度とを組とするデータを複数読み出して、塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との関係を指数近似してもよい。また、最適塩素注入率算出部１１４は、記憶部１３に記憶された、塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との関係を読み出して、最適な注入率を算出してもよい。
【００３２】
図２は、上記の塩素注入濃度管理装置１の表示画面に表示されるＧＵＩの一例を示す図である。
【００３３】
最初のステップとして、ユーザは、入力欄ｄ１１に現在の塩素注入率を入力し、入力欄ｄ１２に現在の復水器入口における残留塩素濃度を入力する。
第２のステップとして、ユーザは、入力欄ｄ２１に変更後の塩素注入率を入力し、入力欄ｄ２２に塩素注入率を変更してから所定時間後の復水器入口における残留塩素濃度を入力する。
第３のステップとして、ユーザは、入力欄ｔ１に現在の水温を入力する。
第４のステップとして、ユーザは、入力欄ｏ１に、復水器入口における残留塩素濃度の目標値を入力する。
第５のステップとして、ユーザは、入力欄ｐ１に、参考として表示する過去の指数近似曲線の日付を指定する。
これにより、表示欄ｍ１に、塩素注入率と復水器入口における残留塩素濃度の指数近似曲線、復水器入口における残留塩素濃度の目標値、当初の復水器入口における残留塩素濃度、塩素注入率を変更した後の復水器入口における残留塩素濃度、指定した過去の指数近似曲線が表示される。
更に、表示欄ｒ１に、復水器入口で目標濃度となる最適塩素注入率が表示される。
【００３４】
〔１．３  実施形態の動作〕
図３は、塩素注入濃度管理装置１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１１において、データ取得部１１１は、塩素注入口から注入する塩素の注入率と、当該注入率で塩素注入口から塩素を注入してから所定時間後の、復水器の入口における残留塩素濃度とからなる１組目のデータを取得する。
【００３５】
ステップＳ１２において、データ取得部１１１は、変更後の、塩素注入口から注入する塩素の注入率と、当該注入率で塩素注入口から塩素を注入してから所定時間後の、復水器の入口における残留塩素濃度とからなる２組目のデータを取得する。
【００３６】
ステップＳ１３において、関係演算部１１２は、塩素の注入率と残留塩素濃度との関係を指数近似する。
【００３７】
ステップＳ１４において、目標濃度取得部１１３は、復水器の入口における残留塩素濃度の目標値を取得する。
【００３８】
ステップＳ１５において、最適塩素注入率算出部１１４が、指数近似した塩素の注入率と残留塩素濃度の関係から、塩素の注入率の最適値を算出する。
【００３９】
〔１．４  試験データ〕
〔１．４．１  実地試験〕
岡山県倉敷市に立地する玉島発電所実機において、塩素を注入する取水口から約５００ｍ下流に位置する復水器入口に連続分析計を設置し、塩素の注入率と、塩素を注入してから約１０分後相当の復水器入口における残留塩素濃度との関係を測定した。
【００４０】
図４Ａは、２０１８年７月５日に測定した、塩素の設定注入率と復水器入口における残留塩素濃度の時系列変化を示すグラフである。
図４Ｂは、２０１８年８月８日に測定した、塩素の設定注入率と復水器入口における残留塩素濃度の時系列変化を示すグラフである。
図４Ｃは、２０１８年９月１４日に測定した、塩素の設定注入率と復水器入口における残留塩素濃度の時系列変化を示すグラフである。
図４Ｄは、２０１８年１１月７日に測定した、塩素の設定注入率と復水器入口における残留塩素濃度の時系列変化を示すグラフである。
【００４１】
これらの各々のグラフの元データから、１時間間隔となる複数の時刻（注入濃度を変更した時刻）において、各々の時刻前後の１０点（１分毎の瞬時データの１０分間分）の残留塩素濃度をピックアップし、これらの平均値を算出した。
図５は、各平均値を縦軸（対数軸）に、当該平均値に対応する設定注入率を横軸にプロットした片対数グラフである。
図５から明らかなように、２０１８年７月５日、２０１８年８月８日、２０１８年９月１４日、２０１８年１１月７日のいずれの日に測定したデータを用いても、注入率を横軸、残留塩素濃度を縦軸（対数軸）とする片対数グラフ上に直線で示されることから、注入率と残留塩素濃度の関係は、指数近似可能であることが示された。
【００４２】
〔１．４．２  室内試験〕
室内において、フラスコに海水を採取して塩素（次亜塩素酸ソーダ）を注入すると共に、塩素の注入から１０分後の残留塩素濃度を測定した。試験は、２００５年７月２６日、２００５年９月２６日、２００５年１２月２日、２００６年１月２４日に山口県柳井市周辺海域において採取した海水について実施した。また、試験は水温１０℃、２０℃、３０℃の３種類の温度設定をした海水に対して実施した。
【００４３】
より詳細には、海水をフラスコに分取した後、恒温水槽で一定温度に保持し、次亜塩素酸ソーダを添加し、所定時間ごとに残留塩素濃度を測定した。添加する次亜塩素酸ソーダは事前に標定しておき、この液を海水試料に一定量添加したときの塩素濃度（計算値）を初期塩素注入濃度とした。
残留塩素濃度は、オルト―トリジン法により発色させ、吸光度を測定し求めた。事前に残留塩素標準比色液（クロム酸カリウム−二クロム酸カリウム溶液とリン酸塩緩衝液の混合）の吸光度から検量線を求め、これにより濃度を算出した。このときの測定波長は４４０ｎｍを用いた。
【００４４】
図６Ａは、２００５年７月２６日、２００５年９月２６日、２００５年１２月２日、及び２００６年１月２４日の各々に採水した海水における、水温１０℃の海水に塩素注入（次亜塩素酸ソーダを添加）をした場合の注入率を横軸に、塩素注入から１０分後の残留塩素濃度を縦軸（対数軸）にプロットした片対数グラフである。
図６Ｂは、２００５年７月２６日、２００５年９月２６日、２００５年１２月２日、及び２００６年１月２４日の各々における、水温２０℃の海水に塩素注入をした場合の注入率を横軸に、塩素注入から１０分後の残留塩素濃度を縦軸（対数軸）にプロットした片対数グラフである。
図６Ｃは、２００５年７月２６日、２００５年９月２６日、２００５年１２月２日、及び２００６年１月２４日の各々に採水した海水における、水温３０℃の海水に塩素注入をした場合の注入率を横軸に、塩素注入から１０分後の残留塩素濃度を縦軸（対数軸）にプロットした片対数グラフである。
いずれのグラフにおいても、注入率を横軸、残留塩素濃度を縦軸（対数軸）とする片対数グラフ上に直線で示されることから、注入率と残留塩素濃度の関係は、指数近似可能であることが示された。
【００４５】
〔２  第２実施形態〕
〔２．１  発明の概要〕
上記のように第１実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１は、ある注入率と、当該注入率で塩素を注入してから所定時間後の復水器入口における残留塩素濃度との組、及び、これとは異なる注入率と、当該注入率で塩素を注入してから所定時間後の復水器入口における残留塩素濃度との組、以上二組のデータに基づいて、注入率と残留塩素濃度との関係を導き出し、この関係と、復水器入口における残留塩素濃度の目標値とから、注入率の最適値を算出するものであった。
【００４６】
一方、第２実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１Ａは、上記の最適値で塩素を注入した場合に実現されるであろう残留塩素濃度の目標値に基づいて、放水口での残留塩素濃度の予測値を算出すると共に、当該予測値と放水口での残留塩素濃度の実測値との差分が所定値を超えた場合に、警報を発報する。
【００４７】
〔２．２  実施形態の構成〕
図７は、本実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１Ａの機能ブロック図である。なお、図７では、塩素注入濃度管理装置１Ａが備える構成要素のうち、塩素注入濃度管理装置１が備える構成要素と同一の構成要素については同一の符号を用いて示し、以下ではその機能の説明は基本的に省略する。
【００４８】
塩素注入濃度管理装置１Ａは、塩素注入濃度管理装置１と異なり、制御部１１の代わりに制御部１１Ａを備える。制御部１１Ａは、制御部１１が備える構成要素に加えて、予測値算出部１１５を備える。また、塩素注入濃度管理装置１Ａは、塩素注入濃度管理装置１が備える構成要素に加えて、第二残留塩素分析部１４、及び警報部１５を備える。
【００４９】
予測値算出部１１５は、目標濃度取得部１１３が取得した復水器入口での残留塩素濃度の目標値と、復水器出口での水温とに基づいて、放水口での残留塩素濃度の予測値を算出する。なお、予測値算出部１１５は、予測値の算出の際、後述の〔２．３  理論式〕で示す理論式を用いて予測値を算出する。
【００５０】
第二残留塩素分析部１４は、放水口での残留塩素濃度を連続的に測定し、測定の都度、残留塩素濃度の実測値を警報部１１６に出力する。この第二残留塩素分析部１４は、例えば市販の連続分析計を用いて実現することが可能である。
【００５１】
警報部１５は、後述の第二残留塩素分析部１４によって測定された、放水口での残留塩素濃度の実測値と、予測値算出部１１５で算出された予測値との差分が所定値を超えた場合に、警報を発報する。これにより、塩素注入濃度管理装置１Ａのユーザは、放水口での残留塩素濃度の予測値を達成するために最適な注入率で塩素を注入していながら、放水口での残留塩素の実測値が、当該予測値から一定以上のかい離している場合に、このかい離を認識することが可能となる。
【００５２】
〔２．３  理論式〕
復水器入口での残留塩素濃度に対する放水口での残留塩素濃度の減衰は、一次反応式で説明できると仮定する。ここで、放水口における残留塩素濃度をＣ、復水器入口における残留塩素濃度をＣ０、反応速度定数をｋ、流下時間をｔとすると、以下の数式（１）が成り立ち、数式（１）から数式（２）が導かれる。
【数１】
0006730543.tif 000002
【数２】
0006730543.tif 000003
【００５３】
更に反応速度定数ｋはArrheniusの式で説明され、以下の式に示す通り、水温上昇に伴い増加する。
【数３】
0006730543.tif 000004
【数４】
0006730543.tif 000005
ここで、Ａは定数である。Ｅａは海水への塩素注入の結果生成される次亜塩素酸イオン、次亜臭素酸イオン等と海水の成分との反応に固有の活性化エネルギーであり、例えば発電所の場所や時間により固有の定数である。また、Ｒは気体定数、Ｔは復水器出口での水温（Ｋ）である。
【００５４】
ここでＥａ／Ｒを定数Ｂと置き換えると、
【数５】
0006730543.tif 000006
【数６】
0006730543.tif 000007
となる。すなわち、Ａ、Ｂは定数であるので、水温Ｔから反応速度定数ｋを算出することができ、復水器入口における残留塩素濃度から放水口における残留塩素濃度を予測することができる。
【００５５】
具体的な予測方法としては、第１のステップとして、数式（２）に、過去の復水器入口の残留塩素濃度と放水口での残留塩素濃度と、少なくとも二組の実測値を代入し、複数の反応速度定数ｋを算出する。ここで、放水口での残留塩素濃度としては、数式（２）に代入した復水器入口での残留塩素濃度から所定時間（例えば４分間）静置した後の残留塩素濃度を用いてもよい。
【００５６】
第２のステップとして、第１のステップで得られた複数のｋと、各ｋに対応する実測時の復水器出口または放水口水温を数式（６）に代入し、Ａ、Ｂをそれぞれ算出する。
【００５７】
第３のステップとして、第２のステップで得られた係数Ａ、Ｂと、現在の復水器出口または放水口の水温とを数式（６）に代入して、反応速度定数ｋを算出する。
【００５８】
第４のステップとして、反応速度定数ｋと、復水器入口の残留塩素濃度とを用いて、放水口における残留塩素濃度を予測する。
【００５９】
〔３  効果〕
上記実施形態に係る塩素注入濃度管理装置によれば、以下の効果が奏される。
【００６０】
（１）上記のように、上記実施形態に係る塩素注入濃度管理装置は、海水利用プラントのための塩素注入濃度管理装置であって、海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素の注入率と、当該注入から所定時間後の、海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得部１１１と、少なくとも二組の注入率と残留塩素濃度とのデータに基づいて、注入率と残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算部１１２と、残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得部１１３と、残留塩素濃度の目標値と、指数近似された関係とに基づいて、注入率の最適値を算出する最適塩素注入率算出部１１４と、を備える。
これにより、従来技術に比較して、煩雑な手続を必要とせずに、復水器入口での残留塩素濃度を目標値に合わせることが可能となる。
【００６１】
（２）上記のように、上記実施形態に係る塩素注入濃度管理装置は、復水器の入口において残留塩素濃度を連続的に測定し、前記残留塩素濃度の実測値を前記データ取得部に出力する残留塩素分析部１２を更に備える。
これにより、塩素注入濃度管理装置のユーザは、手分析によらず自動的に、復水器入口における残留塩素濃度を測定することが可能となる。
【００６２】
（３）上記のように、上記実施形態に係る塩素注入濃度管理装置は、残留塩素濃度の目標値と前記復水器の出口または放水口での水温とに基づいて、前記海水利用プラントに設置される放水口での残留塩素濃度の予測値を算出する予測値算出部を更に備える。
これにより、塩素注入濃度管理装置のユーザは、放水口での残留塩素濃度を環境保全協定値に維持するための最適な注入率を把握することが可能となる。
【００６３】
（４）上記のように、上記実施形態に係る塩素注入濃度管理装置は、放水口での残留塩素濃度を連続的に測定する第二残留塩素分析部１４と、第二残留塩素分析部１４によって測定された残留塩素濃度と予測値との差分が所定値を超えた場合に警報を発報する警報部１１６と、を更に備える。
これにより、塩素注入濃度管理装置のユーザは、放水口での残留塩素濃度の予測値を実現するために最適な注入率で塩素を注入していながら、放水口での残留塩素の実測値と、当該予測値との間に一定以上のかい離がある場合に、このかい離を認識することが可能となる。かい離を認識した際は復水器入口目標値を見直す必要があることになる。
【００６４】
〔４  変形例〕
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態に本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００６５】
〔４．１  変形例１〕
第１実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１は残留塩素分析部１２を備え、第２実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１Ａは、更に第二残留塩素分析部１４を備えるとしたが、これには限定されない。例えば、残留塩素分析部１２及び／又は第二残留塩素分析部１４を必須の構成要素とせず、その代わりに、塩素注入濃度管理装置１又は１Ａのユーザは、例えば手分析で測定された残留塩素濃度を、塩素注入濃度管理装置１又は１Ａに対して手入力してもよい。
【００６６】
〔４．２  変形例２〕
第１実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１及び第２実施形態に係る塩素注入濃度管理装置１Ａの関係演算部１１２は、少なくとも二組の、塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータに基づいて、塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との関係を指数近似するとしたがこれには限定されない。例えば、関係演算部１１２は、一組の塩素の注入率と復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータと、ゼロ点、すなわち注入率と残留塩素濃度との双方がゼロのデータ、あるいは、注入率がゼロで、残留塩素濃度が所定値（例えば０．０１ｍｇ／Ｌ）のデータを用いて、上記の関係を指数近似してもよい。
【００６７】
塩素注入濃度管理装置１又は１Ａによる管理方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ（塩素注入濃度管理装置１又は１Ａ）にインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。更に、これらのプログラムは、ダウンロードされることなくネットワークを介したＷｅｂサービスとしてユーザのコンピュータ（塩素注入濃度管理装置１又は１Ａ）に提供されてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  １Ａ  塩素注入濃度管理装置
１１  １１Ａ  制御部
１２  残留塩素分析部
１３  記憶部
１４  第二残留塩素分析部
１５  警報部
１１１  データ取得部
１１２  関係演算部
１１３  目標濃度取得部
１１４  最適塩素注入率算出部
１１５  予測値算出部
【要約】
従来技術に比較して、煩雑な手続を必要とせずに、復水器入口での残留塩素濃度を目標値に合わせることが可能な、塩素注入濃度管理装置を提供する。海水利用プラントのための塩素注入濃度管理装置１であって、海水利用プラントにおける塩素注入口から注入する塩素の注入率と、注入から所定時間後の、海水利用プラントに設置される復水器の入口における残留塩素濃度との組のデータを取得するデータ取得部１１１と、少なくとも二組の注入率と残留塩素濃度とのデータに基づいて、注入率と残留塩素濃度との関係を指数近似する関係演算部１１２と、残留塩素濃度の目標値を取得する目標濃度取得部１１３と、残留塩素濃度の目標値と、指数近似された前記関係とに基づいて、注入率の最適値を算出する最適塩素注入率算出部１１４と、を備える。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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