(57)【要約】【課題】冷却対象設備を海水により冷却するにあたり、冷却水系統を構成する流路において貝等の海洋生物の付着及び成長を塩素系薬剤で効果的に抑制しつつ、海へ放出される海水中の塩素濃度を低く抑える。【解決手段】火力発電所の復水器に冷却水として海水を供給する取水路２０の取水口近傍に薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅが設けられる。薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅは、取水路２０の内部に注入口４１Ａ〜４１Ｅを有する注入管を備え、取水路２０の断面壁面に沿って複数設けられている。これら複数の薬剤注入部３２の中から順次切り替えて選択した薬剤注入部３２により取水路２０内へ次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水として海から海水を取り入れて冷却対象設備に供給し、この冷却対象設備を通った後の海水を海へ放出するための冷却水流路内において海洋生物の付着及び成長を抑制する方法であって、
前記冷却水流路の所定位置の断面壁面に沿って、塩素系薬剤を注入するための複数の薬剤注入部を設け、それら複数の薬剤注入部の中から順次切り替えて選択した薬剤注入部により前記冷却水流路内へ塩素系薬剤を注入することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記塩素系薬剤として次亜塩素酸ナトリウムを注入することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記所定位置は、前記冷却水流路に海水を取り込む取水口近傍の位置であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
冷却水として海から海水を取り入れて冷却対象設備に供給し、この冷却対象設備を通った後の海水を海へ放出するための冷却水流路内において海洋生物の付着及び成長を抑制するシステムであって、
前記冷却水流路の所定位置の断面壁面に沿って設けられた、塩素系薬剤を注入するための複数の薬剤注入部と、
前記複数の薬剤注入部の中から順次切り替えて選択した薬剤注入部により前記冷却水流路内へ塩素系薬剤を注入させる制御手段と、を備えることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火力発電所の復水器等の冷却対象設備に冷却水として海水を供給する冷却水流路内において海洋生物の付着及び成長を抑制するための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却水として海水を利用する火力発電所においては、海から海水を取り入れて復水器に供給する取水路や、復水器を通った海水を海へ放出するための放水路の内部に貝等の海洋生物が付着し易い。かかる海洋生物の付着量が多くなると、冷却水の流路が塞がれて冷却性能が低下するなどの不具合を招くおそれがある。そこで、従来より、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されるように、次亜塩素酸ナトリウム溶液や二酸化塩素等の塩素系薬剤を冷却水の流路に注入することにより、流路において海洋生物の付着及び成長を抑制ことが行われている。
【特許文献１】特開平７−２６５８６７号公報
【特許文献２】特開平１１−３７６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のように、火力発電所において冷却水として利用された後の海水は海へ放出されるが、環境保全のために、海への放出水に含まれる塩素濃度（残留塩素濃度）は一定の協定値以下であることが要求される。したがって、海洋生物を除去するための塩素系薬剤の注入量も、上記の要求を満足できるように制限しなければならず、この制限の範囲内で十分な除去効果を得ることは容易でない。
【０００４】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、冷却対象設備を海水により冷却するにあたり、冷却水流路内において海洋生物の付着及び成長を塩素系薬剤で効果的に抑制しつつ、海へ放出される海水中の塩素濃度を低く抑えることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、冷却水として海から海水を取り入れて冷却対象設備に供給し、この冷却対象設備を通った後の海水を海へ放出するための冷却水流路内において海洋生物の付着及び成長を抑制する方法であって、
前記冷却水流路の所定位置の断面壁面に沿って、塩素系薬剤を注入するための複数の薬剤注入部を設け、それら複数の薬剤注入部の中から順次切り替えて選択した薬剤注入部により前記冷却水流路内へ塩素系薬剤を注入することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、冷却水流路の所定位置の断面壁面に沿って複数の薬剤注入部を設け、それら薬剤注入部の中から順次切り替えて選択した薬剤注入部により、冷却水流路内へ塩素系薬剤を注入する。このため、薬剤注入位置の近傍では残留塩素濃度が高くなって、壁面における海洋生物の付着及び成長を効果的に抑制できる。また、塩素系薬剤を注入する薬剤注入部は順次切り替えられるので、流路の壁面全体に亘って海洋生物の付着及び成長を抑制することができる。このように、本発明によれば、冷却水流路内で局所的に高い残留塩素濃度を実現できるので、海へ放出される海水の残留塩素濃度を低く抑えながら、冷却水流路内において貝等の海洋生物の付着及び成長を効果的に抑制することができる。
【０００７】
また、請求項２に記載された発明は、請求項１記載の方法において、前記塩素系薬剤として次亜塩素酸ナトリウムを注入することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載された発明は、請求項１又は２記載の方法において、前記所定位置は、前記冷却水流路に海水を取り込む取水口近傍の位置であることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載された発明は、冷却水として海から海水を取り入れて冷却対象設備に供給し、この冷却対象設備を通った後の海水を海へ放出するための冷却水流路内に付着した海洋生物を除去するシステムであって、
前記冷却水流路の所定位置の断面壁面に沿って設けられた、塩素系薬剤を注入するための複数の薬剤注入部と、
前記複数の薬剤注入部の中から順次切り替えて選択した薬剤注入部により前記冷却水流路内へ塩素系薬剤を注入させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷却対象設備を海水により冷却するにあたり、冷却水流路内において海洋生物の付着及び成長を塩素系薬剤で効果的に抑制しつつ、海へ放出される海水中の塩素濃度を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係わる火力発電所１０の概略平面図である。同図に示す如く、火力発電所１０は海２に臨む敷地に建設されている。火力発電所１０には、燃料貯蔵設備１２、ＬＮＧタンク１４、発電設備１６等の各種設備が設けられている。本実施形態では、発電設備１６に設けられた復水器１８を海水で冷却するものとしており、海２から海水を取り込んで復水器１８へ供給するための取水路２０と、復水器１８を通った海水を海２へ放出するための放水路２２とが設置されている。海水は取水路２０の先端の取水口２４から取り込まれ、取水路２０を流れて復水器１８を通過し、放水路２２を流れてその先端の放水口２６から海２へ放出される。なお、取水路２０及び放水路２２が本発明の「冷却水流路」に相当する。
【００１２】
上記のように、取水路２０及び放水路２２には海水が流れるため、流路内には貝等の海洋生物が付着・繁殖し易い。そして、流路内に多量の海洋生物が付着すると、流路が塞がれて十分な流量が得られなくなる等のために冷却性能が低下するおそれがある。特に、取水路２０については、低い水温の海水を取り込めるように、取水口２４が陸地からかなり離れた沖合いに設けられるため、取水路２０は非常に長くなって、海洋生物の付着の影響を受け易い。
【００１３】
そこで、本実施形態では、取水路２０の取水口２４近傍の地点で、取水路２０に、塩素系薬剤として次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入することにより、取水路２０や放水路２２の内壁面における貝等の海洋生物の付着及び成長を抑制することとしている。ただし、次亜塩素酸ナトリウムに限らず、例えば二酸化塩素等の他の塩素系薬剤を用いてもよい。
【００１４】
図２は、取水路２０及び放水路２２からなる冷却水系統２８を模式図的に示す。同図に示す如く、復水器１８と取水路２０との接続部には、海水ポンプ３０が設けられており、この海水ポンプ３０により海水が取水口２４から取水路２０へ吸入される。また、取水路２０の取水口２４の近傍には、薬剤注入部３２が設けられている。この薬剤注入部３２は、取水路２０の断面壁面に沿って複数箇所に設けられている。また、放水路２２の放水口２６の近傍には、海２へ放出される海水中の残留塩素濃度を検出する残留塩素濃度計３４が設けられている。残留塩素濃度計３４による検出信号は無線又は有線で陸地上に設けられた監視装置へ送られる。
【００１５】
図３は、薬剤注入部３２の詳細構成を示す。同図に示す如く、薬剤注入部３２は、取水路２０の内部に注入口４１を有する注入管４０、注入管４０に次亜塩素酸ナトリウム溶液を供給する薬剤供給槽４２、及び、注入管４０に設けられたバルブ４４により構成されており、バルブ４４の開閉は制御装置４６により制御される。図３に示す例では、注入管４０の先端が海水の下流側へ向けて屈曲され、その先端に注入口４１が設けられている。なお、図４に示すように、注入管４０の先端部の断面が注入口４１へ向けて次第に拡がるように構成してもよい。また、図５に示すように、注入管４０を屈曲させずに、その下流側側面に設けた穴を注入口４１としてもよい。このように、注入口４１として様々な構成が考えられる。
【００１６】
図６は、取水路２０の断面壁面に沿って設けられた複数の薬剤注入部３２の一例を示す。この例では、５つの薬剤注入部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ，３２Ｅが設けられた場合を示しているが、薬剤注入部３２の個数はこれに限らず、取水路２０の断面壁面に沿って複数の薬剤注入部３２が設けられればよい。なお、薬剤供給槽４２及び制御装置４６は薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅに共通に備えられる。以下の記載では、薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅが備える注水管４０及び注水口４１を、夫々、注水管４０Ａ〜４０Ｅ及び注水口４１Ａ〜４１Ｅとも表すことがある。
【００１７】
図６に示すように、薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅの注入口４１Ａ〜４１Ｅは、取水路２０の断面の両側面及び上面に沿って配置されている。このように、取水路２０の底面に注水管４０を配置しないのは、取水路２０の底部には汚泥が堆積するので、これを避けた位置で次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入するためである。なお、図６の例では、取水路２０が矩形の断面形状を有するものとしているが、円形断面の場合にも同様に、汚泥の蓄積する下部位置を避けて注水口４１を配置すればよい。
【００１８】
図７は、制御装置４６により制御される薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅのバルブ４４の開閉状態（すなわち、薬剤注入のオン／オフ状態）の時間変化を示す。同図に示すように、本実施形態では、５つの薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅを順次切り替えて選択した何れかの薬剤注入部３２から次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入している。このように、複数の薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅを順次切り替えて次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入することにより、取水路２０の断面内の残留塩素濃度分布は、次亜塩素酸ナトリウム溶液の注入位置で濃度が高くなるような不均一なものとなる。
【００１９】
図８は、薬剤注入部３２Ａにより次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入した場合の取水路２０の断面での残留塩素濃度分布の一例を示す。なお、同図において、色が濃いほど残留塩素濃度が高いことを示している。取水路２０の内部には水流を乱す障害物はほとんど存在しないから、少なくとも、取水路２０内では海水の流れはほぼ層流に保たれて、図８に例示するような不均一な残留塩素濃度分布がほぼ維持されることになる。一方、放水口２６から海２へ放出される海水の残留塩素濃度は、放水路２２の全断面で平均化した値となるから、低く抑えられる。
【００２０】
このように、本実施形態では、取水路２０の断面壁面に沿って設けた薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｃの何れかから次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入することにより、局所的に高い残留塩素濃度を実現して、その部分での海洋生物の付着及び成長を効果的に抑制しつつ、海２へ放出される海水の残留塩素濃度を低く抑えることができる。そして、次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入する薬剤注入部３２を順次切り替えることで、取水路２０の底面を除く壁面全周に亘って、海洋生物の付着及び成長を抑制することができる。なお、取水路２０の底面については、上記の如く汚泥が堆積して海洋生物が付着することはない場合は、次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入しなくても何ら支障はない。
【００２１】
なお、上記の実施形態では、複数の薬剤注入部３２のうち何れか１つの薬剤注入部３２から次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入するものとしたが、これに限らず、複数の薬剤注入部３２から同時に次亜塩素酸ナトリウム溶液を注入することとしてもよい。例えば、上記実施形態において、薬剤注入部３２Ａ，３２Ｅ、及び、薬剤注入部３２Ｂ，３２Ｄから夫々同時に注入を行うものとして、（薬剤注入部３２Ａ，３２Ｅ）→（薬剤注入部３２Ｃ）→（薬剤注入部３２Ｂ，３２Ｄ）→（薬剤注入部３２Ａ，３２Ｅ）のように切り替える場合も本発明の範囲に含まれる。
【００２２】
また、上記実施形態では、火力発電所の復水器を冷却対象設備として冷却するものとしたが、本発明は復水器に限らず、海水を用いて各種設備を冷却する場合に広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係わる火力発電所の概略平面図である。
【図２】取水路及び放水路からなる冷却水系統を模式図的に示す図である。
【図３】薬剤注入部の詳細構成を示す図である。
【図４】注入管の注入口の構成例を示す図である。
【図５】注入管の注入口の別の構成例を示す図である。
【図６】制御装置により制御される薬剤注入部３２Ａ〜３２Ｅのバルブの開閉状態（すなわち、薬剤注入のオン／オフ状態）の時間変化を示す図である。
【図７】取水路の断面内での残留塩素濃度分布の一例を示す図である。
【図８】取水路の断面での残留塩素濃度分布の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２４】
２  海
１０  火力発電所
１８  復水器
２０  取水路
２２  放水路
２４  取水口
２６  放水口
２８  冷却水系統
３０  海水ポンプ
３２（３２Ａ〜３２Ｅ）  薬剤注入部
４０（４０Ａ〜４０Ｅ）  注入管
４１（４１Ａ〜４１Ｅ）  注入口
４２  薬剤供給槽
４４  バルブ
４６  制御装置
【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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【図７】
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【図８】
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