(57)【要約】【課題】海水を冷却水として利用する冷却システムにおいて、取水口と放水口の温度差が公害防止協定値を超過することのないように循環ポンプを制御するシステムを提供する。【解決手段】海水を取水口１２から循環ポンプ１１により取り込み、取り込んだ海水を冷却水として利用し、冷却水として利用した後の海水を放水口１４より海に排出する冷却システムにおける循環ポンプ１１の吐出流量を制御するシステム２０は、取水口１２付近における潮位を測定する潮位測定部２２と、測定した潮位が予め設定された下限潮位以下である場合には、循環ポンプ１１の吐出流量を増加させる流量制御部２１と、を備える。【選択図】図４
2009024935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水を取水口から循環ポンプにより取り込み、取り込んだ海水を冷却水として利用し、冷却水として利用した後の海水を放水口より海に排出する冷却システムにおける前記循環ポンプの吐出流量を制御するシステムであって、
前記取水口付近における潮位を測定する潮位測定手段と、
前記測定した潮位が予め設定された下限潮位以下である場合には、前記循環ポンプの吐出流量を増加させる流量制御手段と、を備えることを特徴とする冷却水の循環ポンプの流量制御システム。
【請求項２】
請求項１の循環ポンプの流量制御システムであって、
前記流量制御手段は、
前記測定した潮位が予め設定された上限潮位以上の場合には、前記循環ポンプの吐出流量を増加させることを特徴とする循環ポンプの流量制御システム。
【請求項３】
海水を取水口から循環ポンプにより取り込み、取り込んだ海水を冷却水として利用し、冷却水として利用した後の海水を放水口より海に排出する冷却システムにおける前記循環ポンプの吐出流量を制御する方法であって、
前記取水口付近における潮位を測定し、
前記測定した潮位が予め設定された下限潮位以下である場合には、前記循環ポンプの吐出流量を増加させることを特徴とする冷却水の循環ポンプの流量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所などにおける海水を冷却水として利用する冷却システムにおける冷却水の循環ポンプの流量制御システム及び流量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電所などでは、例えば、特許文献１に記載されているように、復水器冷却システムにより、取水口から海水を取り入れ、復水器における冷却水として利用した後、放水口から海に排出することにより復水器の冷却を行っている。このような設備における取水口と放水口との水温の差は、海水温度の上昇を防止すべく、公害防止協定により所定の協定値（７℃）未満になるように定められている。
【０００３】
このため、従来は、取水口及び放水口の近傍に温度計を設置し、取水口及び放水口の水温を監視し、取水口と放水口との水温の差が設定値以上になると警報を発し、オペレータが循環ポンプの吐出流量を増加することにより放水口より排出される海水の水温を降下させて、温度差を低減していた。
【特許文献１】特開２００２−３４０４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようにオペレータの手作業によりポンプの流量を調整する場合には、警報が発せられた後の対応となり、公害防止協定値を遵守できない可能性がある。また、オペレータによる手作業のため、オペレータに負担がかかる。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、海水を冷却水として利用する冷却システムにおいて、取水口と放水口の温度差が所定の許容値を超過することのないように循環ポンプを制御するシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の循環ポンプの流量制御システムは、海水を取水口から循環ポンプにより取り込み、取り込んだ海水を冷却水として利用し、冷却水として利用した後の海水を放水口より海に排出する冷却システムにおける前記循環ポンプの吐出流量を制御するシステムであって、前記取水口付近における潮位を測定する潮位測定手段と、前記測定した潮位が予め設定された下限潮位以下である場合には、前記循環ポンプの吐出流量を増加させる流量制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記の流量制御システムにおいて、前記流量制御手段は、前記測定した潮位が予め設定された上限潮位以上の場合には、前記循環ポンプの吐出流量を増加させてもよい。
【０００８】
また、本発明の循環ポンプの制御方法は、海水を取水口から循環ポンプにより取り込み、取り込んだ海水を冷却水として利用し、冷却水として利用した後の海水を放水口より海に排出する冷却システムにおける前記循環ポンプの吐出流量を制御する方法であって、前記取水口付近における潮位を測定し、前記測定した潮位が予め設定された下限潮位以下である場合には、前記循環ポンプの吐出流量を増加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放水口より排出される海水の温度が過度に上昇してしまう前に、流量を増加させることができるため、確実に取水口と放水口の温度差を所定の許容値以下とすることができる。また、システムの制御により循環ポンプの吐出流量を調整することができるため、オペレータの操作の手間を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の循環ポンプの流量制御システムの一実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の循環ポンプの流量制御システムによる制御の対象となる復水器の冷却システム１０の構成を示す図である。同図に示すように、復水器冷却システム１０は、循環ポンプ１１により海に設けられた取水口１２より海水を取り入れ、復水器１３における冷却水として利用した後、海に設けられた放水口１４より海に排出するシステムである。
【００１１】
循環ポンプ１１としては、例えば、立軸可動翼循環ポンプなどの吐出流量を調整可能なポンプを用いることができる。立軸可動翼循環ポンプは、回転軸に動翼が取り付けられており、動翼が回転することにより海水を吸い上げ吐出するポンプである。この動翼の開度を大きくすることにより、吐出流量を増加させることができる。
【００１２】
従来技術の欄に記載したように、従来は、取水口１２及び放水口１４の近傍に温度計を設置しておき、取水口１２と放水口１４における水温の差が設定値になると警報を発していた。しかしながら、水温の差が設定値になった後に警報を発するため、警報後に循環ポンプ１１の吐出流量を増加させても、取水口１２と放水口１４における水温の差が７℃以上となる虞があった。
【００１３】
そこで、発明者らは、取水口１２と放水口１４における水温の差が増加する原因を特定するため、取水口１２における潮位と警報を発する時刻との関係を調べた。図２は、取水口１２の潮位と、警報を発する時刻との関係を示すグラフである。同図に示すように、満潮により潮位が高くなった場合及び干潮により潮位が低下した場合に、警報が発せられていることがわかる。
【００１４】
このため、発明者らは、取水口１２と放水口１４の温度差が上昇する原因の一つとして海水の潮位が関係すると考え、循環ポンプ１１の吐出圧力と潮位との関係を実験的に調べた。図３は、潮位と循環ポンプ１１の吐出圧力との関係を示すグラフである。同図に示すように、干潮により潮位が低下すると、循環ポンプ１１の吐出圧力が低下していることがわかる。
【００１５】
このような現象は、以下のような理由で生じると考えられる。すなわち、干潮により潮位が低下すると循環ポンプ１１の吸い込み口における水圧が低下するため、循環ポンプ１１の吸い込み流量が低下して、循環ポンプ１１の吐出圧力が低下する。循環ポンプ１１の吐出圧力が低下すると、復水器１３内を通過する海水の流速が低下する。このため、復水器１３における海水と蒸気との熱交換を行う時間が過度に長くなり、放水口１４から吐出される海水の温度が上昇する。このような理由から、潮位が低下すると、放水口１４から吐出される海水の温度が上昇してしまうと考えられるのである。
【００１６】
発明者らは、上記の検討結果を踏まえて、本実施形態の流量制御システム２０を以下に説明するような構成とした。
図４は、本実施形態の循環ポンプ１１の流量制御システム２０を示す図である。同図に示すように、流量制御システム２０は、循環ポンプ１１に電気的に接続され、循環ポンプ１１の吐出流量を制御する流量制御部２１と、流量制御部２１に電気的に接続され、海水面の潮位を測定する潮位測定部２２と、を備える。
【００１７】
潮位測定部２２は、潮位の測定結果を流量制御部２１へ送信する。
流量制御部２１は、予め、上記の実験により得られた循環ポンプ１１の吐出圧力と潮位との関係に基づいて求められた上限潮位と下限潮位とを記憶部に記憶しており、潮位測定部２２により測定された潮位が上限潮位を超えた場合、及び、測定された潮位が下限潮位以下となった場合に循環ポンプ１１の吐出流量を増加させる。
【００１８】
なお、上限潮位は、図５に示すように、上記の実験より得られた潮位の変化と警報の発せられた時刻の関係において、満潮時刻付近で警報が発せられた時刻の潮位よりも低くなるように設定する。これと同様に、下限潮位は、干潮時刻付近で警報が発せられた際の潮位よりも高くなるように設定する。このように、上限潮位及び下限潮位は、満潮及び干潮の時刻の付近で温度差が許容値を越えるような潮位を測定し、この測定した潮位に基づき設定すればよい。
【００１９】
本実施形態の循環ポンプの流量制御システム２０の上記構成によれば、干潮により海水の潮位が低下し、潮位測定部２２により測定される海水の潮位が下限潮位以下になると、循環ポンプ１１の吐出流量を増加させる。これにより、海水の潮位が低下することによる復水器１３内の海水の流量の低下が補われることとなり、復水器１３内を通過する海水の流速の低下を防ぐことができる。このため、復水器１３における海水と蒸気との熱交換を行う時間が過度に長くなることがなく、放水口１４から排出される海水の温度の上昇を抑えることができる。
【００２０】
また、満潮により潮位が上昇し、上限潮位を超えると、循環ポンプ１１の吐出流量が増加する。これにより、復水器１３内を通過する海水の量が増加するため、放水口１４から排出される海水の温度の上昇を抑えることができる。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態の循環ポンプの流量制御システム２０によれば、潮位が下限潮位以下になると、循環ポンプ１１の吐出流量を増加させるので、放水口１４から排出される海水の温度が過度に上昇してしまう前に、温度の上昇を抑えることができる。また、これと同様に、潮位が上限潮位を超えると、循環ポンプ１１の吐出流量を増加させるため、放水口１４から排出される海水の温度が過度に上昇してしまう前に、温度の上昇を抑えることができる。その結果、本実施形態によれば、確実に取水口１２と放水口１４の温度差を公害防止協定値未満とすることができる。また、流量制御システム２０により循環ポンプ１１の吐出流量を調整することができるため、オペレータの操作の手間を削減することができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、取水口１２と放水口１４の温度差が公害防止協定値である７℃未満になるように制御する場合について説明したが、これに限らず、流量制御部２１に設定された上限潮位及び下限潮位を適宜設定することにより、取水口１２と放水口１４の温度差を調整することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、循環ポンプ１１として立軸可動翼循環ポンプを用いる場合について説明したが、これに限らず、吐出流量を調整することができるポンプであれば、循環ポンプ１１として用いることができる。
また、本実施形態では、発電所の復水器１３を冷却する場合について説明したが、これに限らず、海水を冷却水として用いる場合に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の循環ポンプの流量制御システムによる制御の対象となる復水器による冷却システムの構成を示す図である。
【図２】取水口の潮位と、警報を発する時刻との関係を示すグラフである。
【図３】潮位と循環ポンプの吐出圧力との関係を示すグラフである。
【図４】本実施形態の循環ポンプの流量制御システムを示す図である
【図５】上限潮位及び下限潮位の設定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  冷却システム
１１  循環ポンプ
１２  取水口
１３  復水器
１４  放水口
２０  流量制御システム
２１  流量制御部
２２  水位測定部
【図１】
2009024935.tif 000003
【図２】
2009024935.tif 000004
【図３】
2009024935.tif 000005
【図４】
2009024935.tif 000006
【図５】
2009024935.tif 000007