(57)【要約】   本発明は、水蒸気回路２と冷却水回路６と排ガス浄化システム８と冷却塔７とを有する化石燃料蒸気発電所１および化石燃料蒸気発電所１の作動方法に関する。化石燃料蒸気発生器３と蒸気タービン４と復水器５とが水蒸気回路２に接続される。冷却水回路６と冷却塔７と復水器５とは、水蒸気回路２からの膨張蒸気を冷却水回路との熱交換によって復水器５で凝縮可能なように、接続される。化石燃料蒸気発生器３からの排ガスは排ガス浄化システムで浄化され、そのため排ガス浄化システム８には処理水９が供給される。排ガス浄化システム８から処理廃水１０が流出する。本発明によれば、排ガス浄化システム８は、排ガス浄化システム８に必要な処理水を冷却水回路６から引き出せる様式で冷却水回路６に接続される。汚染された処理廃水１１を除去するために、排ガス浄化施設８は、浄化された処理廃水１４を生成可能な蒸発器１２を備える排水処理システム１３に接続される。
2016536518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化石燃料蒸気発電所（１）であって、
−  化石燃料蒸気発生器（３）と蒸気タービン（４）と復水器（５）とが接続される水蒸気回路（２）と、
−  冷却塔（７）および前記復水器（５）に接続される冷却水回路（６）であって、前記水蒸気回路（２）からの膨張蒸気を、前記冷却水回路との熱交換によって前記復水器（５）で復水可能である、冷却水回路（６）と、
−  前記化石燃料蒸気発生器（３）からの排ガスを浄化し得る排ガス浄化プラント（８）であって、前記排ガス浄化プラント（８）は処理水が供給（９）され得かつそれから処理廃水（１０）が排出され得る、排ガス浄化プラント（８）と、
を備えており、
前記排ガス浄化プラント（８）は、前記排ガス浄化プラント（８）に必要な前記処理水が前記冷却水回路（６）から引き出され得るように、前記冷却水回路（６）に接続されており、かつ、
前記排ガス浄化プラント（８）は、汚染された処理廃水（１１）の排出のために、蒸発器（１２）を備える廃水処理プラント（１３）に接続されており、それによって浄化された処理廃水（１４）が生成され得ることを特徴とする化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項２】
前記排ガス浄化プラント（８）は、冷却塔ブローダウン水（１５）が前記排ガス浄化プラント（８）のための処理水として使用され得るように、前記冷却塔（７）の下流で前記冷却水回路（６）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項３】
前記排ガス浄化プラント（８）は、前記冷却塔（７）の上流かつ冷却塔補給水処理プラント（１６）の上流で前記冷却水回路（６）に接続されており、前記冷却塔（７）で使用するために未処理の冷却塔水（１７）が、前記排ガス浄化プラント（８）のための処理水として使用され得ることを特徴とする請求項１に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項４】
前記排ガス浄化プラント（８）は、前記冷却塔（７）の上流で前記冷却水回路（６）にかつ冷却塔補給水処理プラント（１６）に接続されており、前記冷却塔（７）で使用するために処理された冷却塔水（１８）が、前記排ガス浄化プラント（８）のための処理水として使用され得ることを特徴とする請求項１に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項５】
前記廃水処理プラント（８）は、前記水蒸気回路（２）に接続された脱イオン化プラント（１９）に接続されており、前記廃水処理プラント（１３）からの浄化された処理廃水（１４）が前記脱イオン化プラント（１９）へ流動され得ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項６】
前記廃水処理プラント（１３）は、前記水蒸気回路（６）に接続される冷却塔補給水処理プラント（１６）に接続されており、前記廃水処理プラント（１３）からの浄化された処理廃水（１４）が前記冷却塔補給水処理プラント（１６）へ流動され得ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項７】
前記廃水処理プラント（１３）はさらに、汚染された処理水（２３）を前記水蒸気回路（２）から前記廃水処理プラント（１３）へ誘導するために、前記復水浄化プラント（２１）と前記排出システム（２１）と前記サンプル抽出ポイント（２２）とに付加的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項８】
化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法であって、
前記化石燃料蒸気発電所（１）は、
−  化石燃料蒸気発生器（３）と蒸気タービン（４）と復水器（５）とに接続される水蒸気回路（２）であって、前記蒸気発生器（３）で蒸気が生成され、前記蒸気が前記蒸気タービン（４）で膨張されかつ前記復水器（５）へ流動される、水蒸気回路（２）と、
−  冷却塔（７）および前記復水器（５）に接続される冷却水回路（６）であって、前記水蒸気回路（２）からの膨張蒸気が、前記冷却水回路（６）での熱交換によって前記復水器（５）で復水される、冷却水回路（６）と、
−  化石燃料蒸気発生器（３）からの排ガスが浄化される排ガス浄化プラント（８）と、
を備えており、
−  前記排ガス浄化プラント（８）に必要な処理水が前記冷却水回路（６）から引き出され、該水が排ガスの浄化のために汚染されて、汚染された処理廃水（１１）が生成され、かつ、
−  前記汚染された処理廃水は、蒸発器（１２）を備える廃水処理プラント（１３）に供給され、気化によって浄化された処理廃水（１４）が生成されることを特徴とする、化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項９】
前記排ガス浄化プラント（８）には、前記冷却塔（７）の下流で前記冷却水回路（６）から引き出される冷却塔ブローダウン水（１５）が処理水として供給されることを特徴とする請求項８に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１０】
前記排ガス浄化プラント（８）には、前記冷却塔（７）の上流かつ冷却塔補給水処理プラント（１６）の上流で前記冷却水回路（６）から引き出される未処理の冷却塔水（１７）が処理水として供給されることを特徴とする請求項８に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１１】
前記排ガス浄化プラント（８）には、冷却塔補給水処理プラント（１６）の前記冷却塔（７）の上流で前記冷却水回路（６）から引き出される処理された冷却塔水（１８）が処理水として供給されることを特徴とする請求項８に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１２】
前記廃水処理プラント（１３）からの前記浄化された処理廃水（１４）が、前記水蒸気回路（２）に接続された脱イオン化プラント（１９）へ流動されることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１３】
前記廃水処理プラント（１３）からの前記浄化された処理廃水（１３）は、前記水蒸気回路（６）に接続された冷却塔補給水処理プラント（１６）へ流動されることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１４】
前記水蒸気回路（２）からの汚染された処理廃水（２３）と、前記復水浄化プラント（２０）からの汚染された処理廃水（２３）と、前記排出システム（２１）および前記サンプル抽出ポイント（２２）からの汚染された処理廃水（２３）とが、さらに付加的に前記廃水処理プラント（１３）に誘導されることを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却塔と、排ガス浄化プラントと、特に処理水を回収するための処理廃水のための廃水処理プラントとを備える蒸気発電所に関するものである。本発明はさらに冷却塔と排ガス浄化プラントとを備える蒸気発電所を作動させるための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸気発電所は電気エネルギーを生成するよう機能する。蒸気発電所は実質的に、燃焼ボイラーと、蒸気タービンと、水蒸気回路と、復水器と、冷却塔と、排ガス蒸気プラントとを備える。
【０００３】
蒸気発電所の水蒸気回路で使用される作動媒体は、イオン交換樹脂を用いて脱イオン化プラントで生成される脱イオン化水である。脱イオン化水は蒸気発生器で気化されて蒸気タービンへ供給され、そこで膨張される。膨張中に放出されたエネルギーが発電機のシャフトを介して伝達される。膨張蒸気は続いて復水器に供給されて液相に凝縮される。復水工程の補助のために排出システムが復水器に接続されている。排出システムは、蒸気発電所の始動時に復水器に真空を発生させ、かつ作動中は真空状態を維持する。真空は蒸気タービンの効率を高め、液体の流れから複水不可能な気体を取り除く。
【０００４】
エネルギーの生成工程中にさまざまな汚染物質が作動媒体に取り込まれ得る。加えて、調整処理および浄化処理のために多様な物質が作動媒体に添加される。汚染物質および添加物は特にアンモニア、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、塩化化合物、硝酸塩、硫酸塩（硫酸）および二酸化ケイ素を含む。汚染物質は水蒸気回路中の作動媒体として直接再利用する方向で用いられるため、汚染物質および添加物によって汚染された作動媒体は、処理廃水として水蒸気回路から放出する必要がある。
【０００５】
アンモニアは供給水の調整のためのアルカリ化剤として機能する。アンモニアの添加により作動媒体のｐＨ値を高めることができ、それによって供給水の相対的な腐食率が低減される。液体および蒸気中のアンモニアの分散係数が異なるため、システムのうち蒸発工程および復水工程を伴う部分ではアンモニア濃度が局所的に著しく高まることがある。
【０００６】
蒸気発電所内のさまざまな場所で処理廃水が発生する。汚染された水の大部分は、排出システムにおけるボイラードラムからの脱塩水流の形態で生じる。始動時および停止時に、作動媒体の（作動媒体の付加的な供給に起因する）不足および（作動媒体の放出に起因する）超過の釣り合いをとる必要がある。さらに処理廃水は、採取される水サンプルおよび水蒸気回路での漏出に起因して発生する。上述の水の損失の結果、水蒸気回路に連続的かつ付加的に脱イオン化水（ＤＩＷ）を供給しなければならない。また処理廃水は、脱イオン化プラントにおけるバックウォッシュおよび再生成工程ならびに復水浄化工程によって発生する。
【０００７】
加えて処理廃水は排水によっても発生する。排水は、例えば継続的な作動中に、復水が集められるとともに長期間にわたって閉じられるパイプを通して行われる。そのためパイプは短時間のみ開放され、排水が行われる。このとき補給水（ＤＩＷ）と交換する必要がある水が水回路から失われる。特に排水は、蒸気発電所の始動および停止時により長い期間にわたって生じることもある。なぜなら例えば蒸気発電所の停止時に水回路中の蒸気は徐々に復水され、発生した液体の水をプラントのうちの特に加熱面における部分にもたらすことができるようにする必要はないからである。停止時には最終的にこれ以上の水が補給されなくなるまで、補給される水より多くの水が水回路から排水される。
【０００８】
現在の技術によれば、水蒸気回路からの処理廃水は、その性質に応じて、水蒸気回路に戻されるか、あるいは冷却塔または工業排水システムに放出される。
【０００９】
さらに排ガス浄化プラントからより高度に汚染された処理廃水が生じる。こうした高い汚染物質負荷を伴う処理廃水の大部分は、石炭燃料蒸気発電所における排ガスの脱硫によって生じる。なお冷却塔を備える蒸気発電所では、処理廃水の大部分は、開かれた冷却水回路における冷却塔からのブローダウン（冷却塔ブローダウン）の形態で生じる。冷却塔ブローダウンは過去には受容水路を介して公共の水路へ排出されていた。
【００１０】
従来の自然通風冷却塔および湿石灰岩排ガス浄化プラントを備える典型的には２×１０５０ＭＷの化石燃料蒸気発電所は、ベース負荷作動時で年に１００，０００トン以上の処理廃水を生成する。この処理廃水は公共の水路に排出せざるを得ない。このちょうど半分の量が冷却塔で占められる。
【００１１】
これまで以上に厳しい環境法および各国での水不足の影響により、水の消費量を低減させることおよび水蒸気回路中の廃水および処理水を再利用することが非常に重要となっている。特に公共の水路への廃水の排出に関するガイドラインはこれまで以上に厳しくなっている。それゆえ蒸気発電所の水の消費量をできる限り低減しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって本発明の目的は、蒸気発電所の全水消費量と、残りの廃水における汚染物質負荷、特に排ガス浄化プラントからの廃水と、脱イオン化水の消費量とを最小にした蒸気タービンを提供することである。本発明の目的はさらに、全水消費量が最小化された蒸気発電所の作動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の装置に関する目的は特許請求の範囲の請求項１に記載の特徴によって達成される。
【００１４】
化石燃料蒸気発電所はここでは水蒸気回路と冷却水回路と冷却塔と排ガス浄化プラントとを備える。化石燃料蒸気発生器と蒸気タービンと復水器とが冷却水回路に接続される。冷却塔および復水器は、水蒸気回路からの膨張蒸気を冷却水回路を用いた熱交換によって復水器で復水できる様式で、冷却水回路で相互連結されている。化石燃料蒸気発生器からの排ガスは、排ガス浄化プラントで浄化されてもよい（例えば二酸化炭素ＣＯ２）。そのため処理水は排ガス浄化プラントに供給されてもよく、かつ処理廃水が該排ガス浄化プラントから排出されてもよい。本発明によれば、排ガス浄化プラントは、排ガスの浄化に必要な処理水が冷却水回路から引き出され得る様式で、冷却水回路に接続される。加えて排ガス浄化プラントは、処理廃水を排出するために蒸発器を備える廃水処理プラントに接続される。廃水処理プラントによって、浄化された処理廃水が生成されてもよい。
【００１５】
本発明は、一方では排ガスの浄化のために冷却水回路からの水を使用することを考慮し、他方では廃水処理プラントでの気化による排ガスの浄化によって汚染される処理廃水を浄化することを考慮して、より清浄な処理廃水を生成する。その結果、蒸気発電所の原水の必要量が、排ガス浄化プラントのさらなる水の必要量の分だけ低減され得る。
【００１６】
より少ない水の使用量あるいは最適化された水の処理により、化学物質の消費量も低減でき、それによって発電所の環境バランスをより資源効率的なものとすることができる。
【００１７】
気化を用いた排ガスの脱硫による廃水を濃縮させるためにさまざまな技術を使用できる。理論上では気化および結晶化によってすべての溶解成分が廃水から除去される。これら成分は続いて固形物として廃棄されてもよい。蒸留物は純度が高いため発電所で再利用されてもよい。蒸留物は、原水タンクにまたは脱イオン化プラントの浸透タンクに導入できる。排ガス浄化によって汚染物質負荷が高められた廃水は、気化によって完全に処理される。したがって原水の必要量および発電所の廃水の量が低減される。
【００１８】
化石燃料蒸気発電所の対応する実施形態では、排ガス浄化プラントは、冷却塔ブローダウン水が排ガスの浄化のための処理水として使用され得る様式で、冷却塔の下流において冷却水回路に接続される。冷却塔ブローダウンは、冷却塔を備える発電ステーションにおいて汚染された処理水として必然的に大量に発生する廃水であり、常に利用可能である。処理水が付加的に排ガス浄化プラント内で濃縮されるため、結果的に廃水の全量が低減される。
【００１９】
なお処理廃水は排ガス浄化プラントで繰り返し濃縮されるため、地域のガイドラインや仕様または条件によっては濃縮は不利となることがある。塩および重金属負荷ならびに排ガスの浄化による処理廃水への汚染物質の混入量は、結果的に非常に高いレベルに到達することがある。そのため化石燃料蒸気発電所の改良されかつ好ましい実施形態では、冷却塔の上流かつ冷却塔補給水処理プラントの上流で冷却水回路に接続された排ガス浄化プラントに処理水を供給することが提案される。この処理水はまだ冷却塔補給水処理プラントで処理されていない、つまり未処理のものである。
【００２０】
有利なことに本明細書では水はいずれの場合でも排ガス浄化プラントで一度だけ濃縮され、そのため塩化物、硫化物および重金属の限界値に容易に対応することができる。さらに冷却塔補給水処理中のＦｅＣｌ３の沈殿に起因する処理廃水への塩化物のさらなる混入も生じない。この場合は冷却塔ブローダウンがさらに使用されることはないため、より高度に濃縮できる。ブローダウンのレベルが下がるため、冷却塔のための補給水の量は減少する。結果的に、蒸気発電所の水消費量が低減される。なお、蒸気発電所の作動中に冷却水回路において生じる必要な石膏の純度（石膏の純度／湿度）および原水の性質に応じて、例えば沈殿槽を用いて未処理の冷却塔補給水から固形物を除去することが必要とされ得る。
【００２１】
化石燃料蒸気発電所のさらに代替的な実施形態によれば、排ガス浄化プラントは、冷却塔の上流で冷却水回路にかつ冷却塔補給水処理プラントに接続されており、冷却塔で使用するために処理された冷却塔水は、排ガスの浄化のための処理水として使用されてもよい。処理された冷却塔補給水が処理水として使用される場合、この水は一度だけ濃縮され、それによってより容易に限界値に対応することができる。冷却塔補給水中のＦｅＣｌ３の沈殿の結果、水の塩化物含有量がわずかに高まる。冷却塔ブローダウンがさらに使用されることはないため、その濃度をさらに高めることができる。それによってブローダウンのレベルが低下するため、冷却塔の補給水の量が低下する。ゆえに発電所の水消費量が低減される。この方策はさらに、受容水路への廃水の全排出量が固定される場合に必要とされてもよい。
【００２２】
化石燃料蒸気発電所の実施形態のさらなる展開例では、廃水処理プラントは水蒸気回路に含まれる脱イオン化プラントに接続される。そのため廃水処理プラントからの浄化された処理廃水は脱イオン化プラントに誘導されてもよい。このように浄化された処理廃水は水蒸気回路への付加的な供給に役立つ。それによって付加的な供給のための原水を節約できる一方で、より少ない脱イオン化水（ＤＩＷ）を生成することが必要とされるため、脱イオン化プラントへの負荷を低減できる。
【００２３】
化石燃料蒸気発電所の実施形態のさらなる展開例では、廃水処理プラントは、水蒸気回路に含まれる冷却塔補給水処理プラントに接続される。その結果、廃水処理プラントからの浄化された処理廃水は、冷却塔補給水処理プラントに誘導されてもよい。
【００２４】
廃水処理プラントはさらに有利なことに、水蒸気回路からの汚染された処理廃水を廃水処理プラントに誘導するために、復水浄化プラントと排出システムとサンプル抽出ポイントとに接続されてもよい。復水浄化プラントからのすべての処理廃水が、廃水処理プラントを介して水蒸気回路へ再循環される。結果としてボイラーの洗浄のための始動中に生じる処理廃水が回収される。ボイラーの洗浄はＤＩＷを用いて実施されるため、放出される処理廃水は良質なものとなる。補助ボイラーにも同様にＤＩＷが供給され、そのため処理廃水（ブローダウン）は良質なものとなる。補助ボイラーからの処理廃水はイオン濃度が高められかつ鉄粒子で汚染されると予想されるべきである。
【００２５】
気化によって廃水処理プラント中で生成された復水の、脱イオン化プラントへの再循環によって、最大で年に７５，２００トンまでの少ないＤＩＷが、一例として説明された蒸気発電所における脱イオン化プラントによって処理されるべきである。そのうちの年に約１５，０００トンが、ボイラーの洗浄および始動からの回収可能な処理廃水によって占められ、年に約４，３００トンが補助ボイラーからの回収可能なブローダウンによって占められ、最大で年に６，０００トンまでがサンプル抽出ポイントからの処理廃水によって占められ、約５０，０００トンが復水の回収によって占められる。
【００２６】
水蒸気回路への再循環可能な水流は低レベルの汚染物質（例えば鉄粒子およびアンモニア）を含む。そのため、水蒸気回路への再循環の前に、それら水流を復水浄化プラントを用いて浄化する必要がある。これは、復水浄化プラントの上流の復水器のライザーチューブに供給することによって実施されてもよい。復水浄化プラントの上流での再循環の場合、復水浄化プラントにおけるイオン交換器の最大作動温度を考慮すべきである。特定の状況下では再循環する水流は初めに冷却する必要がある。復水浄化プラントの耐用期間はイオン負荷がより高いことによって、低下される。必要とされる補給水がより少ないため、脱イオン化プラントによって提供されるべきＤＩＷの量はより低くなる。
【００２７】
本発明の方法に関する目的は特許請求の範囲の請求項８に記載の特徴部によって達成される。
【００２８】
化石燃料蒸気発電所を作動するための方法は、水蒸気回路と冷却水回路と排ガス浄化プラントと冷却塔とを含む。化石燃料蒸気発生器と蒸気タービンと復水器とが水蒸気回路に接続されており、蒸気発生器で蒸気が生成され、この蒸気は蒸気タービンで膨張されて復水器へ供給される。冷却塔および復水器は、水蒸気回路からの膨張蒸気が冷却水回路との熱交換によって復水器で凝縮される様式で、冷却水回路で相互接続される。化石燃料蒸気発生器からの排ガスは、排ガス浄化プラントで浄化される。排ガス浄化プラントに必要な処理水はここでは冷却水回路から引き出される。この水は排ガスの浄化によって汚染され、汚染された処理廃水が形成される。汚染された処理廃水は、浄化された処理廃水が気化によって形成されるように、蒸発器を備える廃水処理プラントに供給される。
【００２９】
本発明に基づく方法の利点は、本発明に基づく装置の利点に対応する。
【００３０】
この方法の対応する実施形態では、冷却塔の下流で冷却水回路から引き出された冷却塔ブローダウン水が処理水として排ガス浄化プラントに供給される。
【００３１】
この方法の好ましい実施形態では、排ガス浄化プラントには、冷却塔の上流かつ冷却塔補給水処理プラントの上流で冷却水回路から引き出された未処理の（まだ処理されていない）冷却塔水が処理水として供給される。
【００３２】
この方法の代替実施形態では、排ガス浄化プラントには、冷却塔補給水処理プラントの冷却塔の上流で冷却水回路から引き出された処理された冷却塔水が処理水として供給される。
【００３３】
この方法のさらなる展開例では、浄化された処理廃水は、廃水処理プラントから、水蒸気回路に含まれる脱イオン化プラントへ供給される。
【００３４】
この方法の代替的な展開例では、浄化された処理廃水は、廃水処理プラントから、冷却水回路に含まれる冷却塔補給水処理プラントへ供給される。
【００３５】
この方法の別のさらなる展開例では、水蒸気回路からの汚染された処理廃水、復水浄化プラントからの汚染された処理廃水、排出システムからの汚染された処理廃水およびサンプル抽出ポイントからの汚染された処理廃水がさらに付加的に廃水処理プラントに誘導されてもよい。
【００３６】
以下では図面を参照しながら本発明の例示的な実施形態についてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来に基づく冷却塔および排ガス浄化プラントを備える化石燃料蒸気発電所を示す図である。
【図２】排ガスの浄化のための処理水として冷却塔ブローダウンを用いる、本発明に基づく化石燃料蒸気発電所の第１の実施形態を示す図である。
【図３】排ガスの浄化のための処理水として未処理の冷却塔水を用いる、本発明に基づく化石燃料蒸気発電所の第２の実施形態を示す図である。
【図４】排ガスの浄化のための処理水として処理された冷却塔水を用いる、本発明に基づく化石燃料蒸気発電所の第３の実施形態を示す図である。
【図５】処理廃水を回収する、冷却塔および排ガス浄化プラントを備える化石燃料蒸気発電所を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１には、従来技術に基づく冷却塔７と排ガス浄化プラント８とを備える化石燃料蒸気発電所１の概略図が示される。化石燃料蒸気発電所１は、大規模な閉じられた水蒸気回路２と開かれた冷却水回路６とを備える。
【００３９】
例えば公共の水路からの原水２５が原水タンク２４に供給され、中間貯蔵部で保管される。原水２５は、原水タンク２４から冷却塔補給水処理プラント１６に送られる。原水２５は、冷却塔補給水処理プラント１６内でフィルタ処理されて浄化される。
【００４０】
冷却塔補給水処理プラント１６からの水は、水蒸気回路２のために脱イオン化プラント１９でイオン交換樹脂を用いて脱イオン化される。逆浸透により汚染された処理廃水２６は、受容水路１７を介して公共の水路へ戻るように流動される。脱イオン化プラント１９内で形成されたＤＩＷ２８は水蒸気回路２に供給される。水蒸気回路２においてＤＩＷ２８は化石燃料蒸気発生器３内で気化される。発生した蒸気は、蒸気タービン（そのより詳細な説明は省略される）で膨張される。
【００４１】
膨張蒸気は続いて復水器５で復水される。復水工程の補助のために水蒸気回路２は排出システム２１を備える。復水は、復水浄化プラント２０に供給されて、機械的な浄化処理を受ける。蒸気発電所１の作動中に水質を継続してモニタリングできるようにサンプル抽出ポイント２２が設けられており、該抽出ポイント２２から、水蒸気回路２からのサンプルを継続的な様式で抽出できる。水のサンプルのいくつかはここで化学物質と混合される。
【００４２】
わずかに汚染された処理廃水３０および大幅に汚染された処理廃水２３が水蒸気回路２から排出される。
【００４３】
復水浄化プラント２０からの処理廃水２３は、特に高度に汚染されており、そのため外部処分装置へ送る必要がある。排出システム２１からの高度に汚染された処理廃水２３と、サンプル抽出ポイント２２からの高度に汚染されたサンプルと、蒸気発生器３の始動時の蒸気発生器３の洗浄により生じた大幅に汚染された処理廃水２３とは、原水タンク２４に戻るよう流動される。
【００４４】
補助蒸気発生器２９からのわずかに汚染された処理廃水３０と、復水器５の始動時に生じた復水とは、冷却塔７へ向けて流動される。復水器５から蒸気発生器３への相対的に浄化された復水の再循環は図示されない。
【００４５】
冷却水回路６に関して、冷却塔補給水処理プラント１６で浄化された水は、膨張蒸気との間接的な熱交換が行われる復水器５へ流動される。その結果、蒸気は復水され、かつ冷却水回路６内の水は加熱される。冷却水回路からの加熱された水は冷却塔７へ供給され、そこで気化されて、蒸発および空気との対流によって大気中に放熱する。
【００４６】
冷却された冷水は冷却塔７を離れて、受容水路２７を介して公共の水路へ排水される。
【００４７】
排ガス浄化プラント８のための処理水９がさらに、冷却塔補給水処理プラント１６から引き出される。排ガス残留物が混入することによって排ガス浄化プラント８で汚染された処理水９は同様に処理廃水１０として受容水路２７へ放出される。
【００４８】
図２から図４の各々に、原水タンク２４と、冷却塔補給水処理プラント１６と、冷却塔７と、排ガス浄化プラント８と、蒸発器１２を備える廃水処理プラント１３と、受容水路２７とを有する本発明の独創的な実施形態が図示される。
【００４９】
公共の水路からの原水２５が原水タンク２４に供給され、該タンクで保管される。続いて原水２５は原水タンク２４から冷却塔補給水処理プラント１６へ流動され、該プラントで処理される。処理された水はその後、冷却水回路６を介して復水器で膨張蒸気と熱交換される（なおこれについてのさらなる詳細は省略する）。結果的に加熱された冷却水は続いて冷却塔７に供給される。冷却された冷却塔ブローダウン水は冷却塔を離れると、受容水路２７へ放出される。
【００５０】
図２には、冷却塔７の下流で冷却水回路６から引き出された冷却塔ブローダウン水が処理水９として排ガス浄化プラント８に供給される本発明の独創的な実施形態を示す。排ガス浄化プラント８を離れた汚染された処理廃水１０は廃水処理プラント１３に供給される。冷却塔７からの残りの冷却塔ブローダウン水は、受容水路２７へ流動される。
【００５１】
図３には、冷却塔７の上流かつ冷却塔補給水処理プラント１６の上流において冷却水回路６から引き出された未処理の冷却塔水１７が処理水９として排ガス浄化プラント８に供給される本発明の好ましい実施形態を示す。
【００５２】
図４には、冷却塔補給水処理プラント１６の冷却塔７の上流で冷却水回路６から引き出される処理された冷却塔水１８が処理水９として排ガス浄化プラント８に供給される、本発明のさらに代替的な好ましい実施形態を示す。
【００５３】
図５には、処理排液の回収を伴う、冷却塔７と排ガス浄化プラント８とを備える化石燃料蒸気発電所１を示す。
【００５４】
図１に図示される従来の化石燃料蒸気発電所１と比較すると、図５に図示される化石燃料蒸気発電所１には、冷却水回路１１からの汚染された処理廃水に加えて、水蒸気回路２３からの大幅に汚染された処理廃水も浄化する廃水処理プラント１３が設けられている。
【００５５】
したがって廃水処理プラント１３には、排ガス浄化プラント８からの汚染された処理廃水１０が供給される。
【００５６】
廃水処理プラント１３には、水蒸気回路２からの大幅に汚染された処理廃水２３と、復水浄化プラント２０からの汚染された処理廃水２３と、排出システム２１からの汚染された処理廃水２３と、サンプル抽出ポイント２２からの汚染された処理廃水２３と、蒸気発生器３の始動時の蒸気発生器３の洗浄によって発生した大幅に汚染された処理廃水２３と、が供給される。廃水処理プラント１３には、別の廃水水路で、水蒸気回路２からのわずかに汚染された処理廃水３０と、復水器５の始動時に生じた復水とがさらに供給される。復水器５から蒸気発生器３への相対的に清浄な復水の再循環は図示しない。
【００５７】
汚染された処理廃水は廃水処理プラント１３で気化されて、ここで復水３２と固形物３１とが生成される。作動要件または作動モードに応じて、復水３２は、冷却塔補給水処理プラント１６または脱イオン化プラント１９のいずれかへ向けて再循環される。
【符号の説明】
【００５８】
１  化石燃料蒸気発電所
２  水蒸気回路
３  化石燃料蒸気発生器
４  蒸気タービン
５  復水器
６  冷却水回路
７  冷却塔
８  排ガス浄化プラント
９  処理水
１０  処理廃水
１２  蒸発器
１３  廃水処理プラント
１４  処理廃水
１５  冷却塔ブローダウン水
１６  冷却塔補給水処理プラント
１７  受容水路
１８  冷却塔水
１９  脱イオン化プラント
２０  復水浄化プラント
２１  排出システム
２２  サンプル抽出ポイント
２３  処理廃水
２４  原水タンク
２５  原水
２６  処理廃水
２７  受容水路
２８  脱イオン化水（ＤＩＷ）
２９  補助蒸気発生器
３０  処理廃水
３１  固形物
３２  復水
【図１】
2016536518.tif 000003
【図２】
2016536518.tif 000004
【図３】
2016536518.tif 000005
【図４】
2016536518.tif 000006
【図５】
2016536518.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月22日(2016.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化石燃料蒸気発電所（１）であって、
−  化石燃料蒸気発生器（３）と蒸気タービン（４）と復水器（５）とが接続される水蒸気回路（２）と、
−  冷却塔（７）および前記復水器（５）に接続される冷却水回路（６）であって、前記水蒸気回路（２）からの膨張蒸気を、前記冷却水回路との熱交換によって前記復水器（５）で復水可能である、冷却水回路（６）と、
−  前記化石燃料蒸気発生器（３）からの排ガスを浄化できる排ガス浄化プラント（８）であって、前記排ガス浄化プラント（８）は処理水（９）が供給できかつ前記排ガス浄化プラント（８）から処理廃水（１０）が排出できる、排ガス浄化プラント（８）と、
を備えており、
前記排ガス浄化プラント（８）は、前記排ガス浄化プラント（８）に必要な前記処理水が前記冷却水回路（６）から引き出し可能なように、前記冷却水回路（６）に接続されており、かつ、
前記排ガス浄化プラント（８）は、汚染された処理廃水（１１）の排出のために、蒸発器（１２）を備える廃水処理プラント（１３）に接続されており、前記廃水処理プラント（１３）によって、浄化された処理廃水（３２）が生成できることを特徴とする化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項２】
前記排ガス浄化プラント（８）は、冷却塔ブローダウン水（１５）が前記排ガス浄化プラント（８）のための処理水として使用できるように、前記冷却塔（７）の下流で前記冷却水回路（６）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項３】
前記排ガス浄化プラント（８）は、前記冷却塔（７）の上流かつ冷却塔補給水処理プラント（１６）の上流で前記冷却水回路（６）に接続されており、前記冷却塔（７）で使用するために未処理の冷却塔水（１７）が、前記排ガス浄化プラント（８）のための処理水として使用できることを特徴とする請求項１に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項４】
前記排ガス浄化プラント（８）は、前記冷却塔（７）の上流で前記冷却水回路（６）にかつ冷却塔補給水処理プラント（１６）に接続されており、前記冷却塔（７）で使用するために処理された冷却塔水（１８）が、前記排ガス浄化プラント（８）のための処理水として使用できることを特徴とする請求項１に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項５】
前記廃水処理プラント（１３）は、前記水蒸気回路（２）に接続された脱イオン化プラント（１９）に接続されており、前記廃水処理プラント（１３）からの浄化された処理廃水（３２）が前記脱イオン化プラント（１９）へ流動できることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項６】
前記廃水処理プラント（１３）は、前記水蒸気回路（２）に接続される冷却塔補給水処理プラント（１６）に接続されており、前記廃水処理プラント（１３）からの浄化された処理廃水（３２）が前記冷却塔補給水処理プラント（１６）へ流動できることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項７】
前記廃水処理プラント（１３）はさらに、汚染された処理水（２３）を前記水蒸気回路（２）から前記廃水処理プラント（１３）へ誘導するために、復水浄化プラント（２０）と排出システム（２１）とサンプル抽出ポイント（２２）とに付加的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）。
【請求項８】
化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法であって、
前記化石燃料蒸気発電所（１）は、
−  化石燃料蒸気発生器（３）と蒸気タービン（４）と復水器（５）とに接続される水蒸気回路（２）であって、前記化石燃料蒸気発生器（３）で蒸気が生成され、前記蒸気が前記蒸気タービン（４）で膨張されかつ前記復水器（５）へ流動される、水蒸気回路（２）と、
−  冷却塔（７）および前記復水器（５）に接続される冷却水回路（６）であって、前記水蒸気回路（２）からの膨張蒸気が、前記冷却水回路（６）での熱交換によって前記復水器（５）で復水される、冷却水回路（６）と、
−  化石燃料蒸気発生器（３）からの排ガスが浄化される排ガス浄化プラント（８）と、
を備えており、
−  前記排ガス浄化プラント（８）に必要な処理水が前記冷却水回路（６）から引き出され、該処理水が排ガスの浄化のために汚染されて、汚染された処理廃水（１１）が生成され、かつ、
−  前記汚染された処理廃水は、蒸発器（１２）を備える廃水処理プラント（１３）に供給され、気化によって浄化された処理廃水（３２）が生成されることを特徴とする、化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項９】
前記排ガス浄化プラント（８）には、前記冷却塔（７）の下流で前記冷却水回路（６）から引き出される冷却塔ブローダウン水（１５）が処理水として供給されることを特徴とする請求項８に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１０】
前記排ガス浄化プラント（８）には、前記冷却塔（７）の上流かつ冷却塔補給水処理プラント（１６）の上流で前記冷却水回路（６）から引き出される未処理の冷却塔水（１７）が処理水として供給されることを特徴とする請求項８に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１１】
前記排ガス浄化プラント（８）には、冷却塔補給水処理プラント（１６）の前記冷却塔（７）の上流で前記冷却水回路（６）から引き出される処理された冷却塔水（１８）が処理水として供給されることを特徴とする請求項８に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１２】
前記廃水処理プラント（１３）からの前記浄化された処理廃水（３２）が、前記水蒸気回路（２）に接続された脱イオン化プラント（１９）へ流動されることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１３】
前記廃水処理プラント（１３）からの前記浄化された処理廃水（３２）は、前記水蒸気回路（２）に接続された冷却塔補給水処理プラント（１６）へ流動されることを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【請求項１４】
前記水蒸気回路（２）からの汚染された処理廃水（２３）と、復水浄化プラント（２０）からの汚染された処理廃水（２３）と、排出システム（２１）およびサンプル抽出ポイント（２２）からの汚染された処理廃水（２３）とが、さらに付加的に前記廃水処理プラント（１３）に誘導されることを特徴とする請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の化石燃料蒸気発電所（１）を作動するための方法。
【国際調査報告】
2016536518.tif 000008
2016536518.tif 000009
2016536518.tif 000010
2016536518.tif 000011