JP2010037853A - 発電所のクレーン共用化設備 - Google Patents

Abstract

【課題】クレーンの巨大化を招くことなく、一基のクレーンで取水槽と放水槽の機器類の双方を移送することができ、しかもクレーンを効率的に移動させることが可能な発電所のクレーン共用化設備を提供する。
【解決手段】直線状に延びる同じ領域内Ｓに取水槽１０と放水槽２０を配置し、取水槽１０側に設けられる第一の機器類１３と放水槽２０側に設けられる第二の機器類２０をそれぞれ移送可能な一基のクレーン３０を領域Ｓ内の取水槽１０と放水槽２０の配置方向に沿って移動可能に設け、少なくとも取水槽１０と放水槽２０の一部を利用してクレーン３０の走行経路を形成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、火力発電所や原子力発電所における取水槽と放水槽の機器類を移送するための設備に関し、特に一基のクレーンで取水槽と放水槽の機器類の双方をそれぞれ移送することが可能な発電所のクレーン共用化設備に関する。

火力発電所や原子力発電所では、復水器に供給する冷却水として海水が用いられている。海水は、沿岸に設けられた取水口から取水され、取水槽と循環ポンプを経由して復水器に供給される。復水器に供給された海水は、タービンからの蒸気を冷却した後、放水槽を経由して海に戻される。

取水槽内には、補機冷却水を熱交換器に送る補機冷却水ポンプなどの機器類が配置されている。また、放水槽内には、復水器内を洗浄するための復水器洗浄装置が配置されている。補機冷却水ポンプや復水器洗浄装置などの機器類は、定期的に点検や修理などを行う必要があり、これらの点検などにおいては各機器類の移送するための大型クレーンが用いられている。一方、発電所における各機器類を移送する技術として、クレーンの移動路の延長上に複数の建屋を設置し、複数の建屋間でクレーンの共用が可能な発電設備が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−２４４１８７号公報

ところで、上記特許文献１の設備のように、クレーンを共用化すれば、設備の簡略化が図れ、発電設備の建設費を低減することが可能であるが、取水槽や放水槽の機器類の移送するクレーンの共用化を図るためには、取水槽および放水槽を完全に跨ぐことが可能なクレーンが必要となる。すなわち、取水槽および放水槽は、冷却水としての海水が常時流れており、クレーンの共用化を図るためには、クレーンの走行用レールは取水槽および放水槽の外側に敷設する必要がある。

しかし、取水槽および放水槽を完全に跨ぐためには、走行用レールの間隔を大きくする必要があり、そのためクレーンのスパンの増加によってクレーンが巨大化し、設備の建設費が増大するという問題を招く。また、発電所の稼動率を高めるためには、定期点検などに要する期間をできる限り短縮することが必要であり、そのためにはクレーンが効率的に移動できる走行経路を形成する必要がある。

そこでこの発明は、クレーンの巨大化を招くことなく、一基のクレーンで取水槽と放水槽の機器類の双方を移送することができ、しかもクレーンを効率的に移動させることが可能な発電所のクレーン共用化設備を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、直線状に延びる同じ領域内に取水槽と放水槽を配置し、前記取水槽側に設けられる第一の機器類と前記放水槽側に設けられる第二の機器類をそれぞれ移送可能な一基のクレーンを前記領域内の前記取水槽と前記放水槽の配置方向に沿って移動可能に設け、少なくとも前記取水槽と前記放水槽の一部を利用して前記クレーンの走行経路を形成したことを特徴とする発電所のクレーン共用化設備である。

この発明によれば、直線状に延びる領域内の取水槽と放水槽の配置方向に沿ってクレーンが移動するので、クレーンの走行経路の間隔を狭くすることが可能となり、クレーンの無駄な移動がなくなる。また、取水槽と放水槽の一部を利用してクレーンの走行経路を形成するので、クレーンは取水槽と放水槽を完全に跨ぐ必要がなくなり、クレーンが巨大化することもない。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発電所のクレーン共用化設備において、前記クレーンの走行経路を形成する走行用レールは、少なくとも前記取水槽および前記放水槽を構成する冷却水仕切板を利用して敷設されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発電所のクレーン共用化設備において、前記機器類が設けられる前記取水槽および前記放水槽の部位は、上方に開口していることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載の発電所のクレーン共用化設備において、前記機器類は、前記クレーンの走行方向に対して平行または直交する方向に配列されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４に記載の発電所のクレーン共用化設備において、前記クレーンは、前記走行方向に対して直交する方向に前記機器類を移動させる機能を有していることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発電所のクレーン共用化設備において、前記クレーンは、前記走行経路を形成する走行用レールの外側に前記機器類を移動させることが可能なオーバーハング形の門型クレーンから構成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、クレーンは取水槽と放水槽を完全に跨ぐ必要がなくなるので、クレーンが巨大化するのを回避することができ、発電所の建設費用を大幅に低減することができる。また、クレーンは直線状に延びる領域内の取水槽と放水槽の配置方向に沿って移動可能に設けられるので、クレーンを効率的に移動させることが可能となり、定期点検などに必要な期間を短縮することができる。

請求項２に記載の発明によれば、クレーンの走行用レールは少なくとも取水槽および放水槽を構成する冷却水仕切板を利用して敷設されているので、取水槽および放水槽においては新たに走行用レールの基礎を設ける必要がなくなる。

請求項３に記載の発明によれば、機器類が設けられる取水槽および放水槽の部位が上方に開口しているので、クレーンによって機器類を容易に吊上げることが可能となり、作業能率を高めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、クレーンを同じ方向に移動させるだけで、機器類を順次移送することができる。

請求項５に記載の発明によれば、クレーンは走行方向に対して直交する方向に機器類を移動させる機能を有しているので、機器類を水平方向のいずれの方向に移動させることが可能となり、取水槽および放水槽における機器類の配置の自由度を高めることができる。

請求項６に記載の発明によれば、クレーンは走行レールの外側に機器類を移動させることが可能なオーバーハング形の門型クレーンから構成されているので、走行レールの外側への機器類の移送が可能となり、走行レール幅を狭くしても広い領域での機器類の移送が可能となる。

つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。

図１ないし図８は、この発明の実施の形態を示しており、とくに原子力発電所に適用した例を示している。原子力発電所では、復水器１に供給する冷却水Ｗとして海水が用いられている。冷却水Ｗは、沿岸に設けられた取水口（図示略）から取水され、取水路１５を介して取水槽１０に流入するようになっている。取水路１５の下流端部１６は、冷却水Ｗが取水槽１０に流入しやすいように取水路１５の上流側の幅よりも幅広く形成されている。取水槽１０に流入した冷却水Ｗは、循環ポンプ２を経由して復水器１に供給される。復水器１では、タービンからの蒸気が冷却水Ｗとの熱交換によって冷却され、その後、復水器１からの冷却水Ｗは、管路３によって放水槽２０に導かれ、放水槽２０から放水路２５を経由して海に戻される。放水路２５の上流端部２６は、冷却水Ｗが放水槽２０から流出しやすいように放水路２５の下流側の幅よりも幅広く形成されている。

取水槽１０と放水槽２０は、原子力発電所内における同じ領域Ｓ内に配置されている。領域Ｓは、所定の幅をもって直線状に延びる長方形をしている。長方形の領域Ｓ内には、取水槽１０と放水槽２０が領域Ｓの長手方向に所定の間隔をもって配置されている。領域Ｓの長手方向における取水槽１０と放水槽２０との間の距離は、例えば１００ｍ程度に設定されている。領域Ｓ内には、取水槽１０と放水槽２０の機器類を移送するためのクレーン３０の走行経路が取水槽１０と放水槽２０の配置方向に沿って形成されている。すなわち、クレーン３０の走行経路を形成する走行用レール３１ａ、３１ｂは、領域Ｓの長手方向に沿って敷設されている。

図２および図３は、取水槽１０の構造を示している。取水槽１０は、大部分が地中に埋設されており、上部のみが地表から露出している。取水槽１０内には、第一の機器類としての３基の循環水ポンプ１３が配置されている。各循環水ポンプ１３は、取水槽１０の冷却水壁１１における上部仕切壁１１ｄの直上に配置されている。また、各循環水ポンプ１３は、クレーン３０の走行方向（矢印Ｘ方向）に対して平行に配列されており、かつクレーン３０の走行方向に所定の間隔をもって配置されている。各循環水ポンプ１３が配置される取水槽１０の部位は、クレーン３０による吊上げ作業を容易にするため、上方に開口している。取水槽１０の上部仕切壁１１ｄの直上には、循環水ポンプ１３以外の機器類も配置されており、これらの機器類もクレーン３０によって移送可能となっている。

図６ないし図８は、放水槽２０の構造を示している。放水槽２０は、大部分が地中に埋設されており、上部のみが地表Ｆから露出している。放水槽２０内には、復水器１内を洗浄するための第二の機器類としての複数の復水器洗浄装置２２が配置されている。復水器洗浄装置２２は、多数のスポンジ状洗浄ボールを復水器１の細管内に供給し、細管内部を自動洗浄する機能を有する。複数の復水器洗浄装置２２は、クレーン３０の走行方向（矢印Ｘ方向）に対して直交する方向に所定の間隔をもって配列されている。放水槽２０内には、復水器洗浄装置２２以外の機器類も配置されており、これらの機器類もクレーン３０によって移送可能となっている。

図４および図５は、取水槽１０側に設けられる循環水ポンプ１３と、放水槽２０側に設けられる復水器洗浄装置２２をそれぞれ移送可能なクレーン３０を示している。クレーン３０は、オーバーハング形の門型クレーンから構成されている。クレーン３０は、オーバーハング形の門型クレーンから構成されることにより、走行レール３１ａ、３１ｂの外側に循環水ポンプ１３または復水器洗浄装置２２を移動させることが可能となっている。クレーン３０は、主として走行用レール３１ａ、３１ｂ、フレーム３２、大型ホイスト３３、小型ホイスト３４を有している。フレーム３２は、クレーン３０の走行方向に対して直交する方向に延びるメインビーム３２ａを有している。

メインビーム３２ａの一端部には、下方に延びる一対の脚３２ｂが取付けられている。図５に示すように、一対の脚３２ｂは、脚３２ｂ１と脚３２ｂ２から構成されており、脚３２ｂ１と脚３２ｂ２の下部は一方の連結部材３２ｅを介して連結されている。メインビーム３２ａの他端部には、下方に延びる一対の脚３２ｃが取付けられている。この一対の脚３２ｃの下部は、他方の連結部材３２ｅを介して連結されている。図３に示すように、脚３２ｂの下方には、走行用レール３１ａ上を転動する走行車輪３２ｆが設けられている。同様に、脚３２ｃの下方には、走行用レール３１ｂ上を転動する走行車輪３２ｇが設けられている。連結部材３２ｅの上部には、図５に示すように、クレーン３０に電力を供給するためのケーブル（図示略）を巻き取るケーブルリール３８が設けられている。

クレーン３０は、走行用レール３１ａ、３１ｂが延びる方向（矢印Ｘ方向）に移動可能となっている。大型ホイスト３３は、メインビーム３２ａの上をクレーン３０の走行方向に対して直交する方向（矢印Ｙ方向）に移動可能となっている。大型ホイスト３３は、巻上げ機によってフック３３ａが昇降可能となっている。小型ホイスト３４は、メインビーム３２ａの下面に取付けられたサブビーム３２ｄに移動可能に支持されている。クレーン３０は、脚３２ｂ２に沿って上下方向に延びる階段３７を有しており、階段３７の途中には運転室３６が設けられている。クレーン３０の走行方向の操作および大型ホイスト３３の操作は、運転室３６内のコントローラ（図示略）によって行われる。小型ホイスト３４の操作は、メインビーム３２ａ側から吊下げられたケーブル３９ａの下端部に位置する操作スイッチ３９によって行われる。小型ホイスト３４は、図４に示すように、サブビーム３２ｄの一端部から他端部まで移動可能となっている。クレーン３０のメインビーム３２ａおよびサブビーム３２ｄは、両端部がともに走行レール３１ａ，３１ｂよりも外側に突出しているので、大型ホイスト３３または小型ホイスト３４によって、走行レール３１ａの外側へ機器類を移送することが可能となっている。

クレーン３０の走行経路を形成する走行用レール３１ａ、３１ｂは、取水槽１０と放水槽２０の一部を利用して敷設されている。具体的には、一方の走行用レール３１ａは、取水槽１０の冷却水仕切板１１ａおよび放水槽２０の冷却水仕切板２１を利用して敷設されている。他方の走行用レール３１ｂは、取水槽１０の冷却水仕切板１１ｂを利用して敷設されている。図４に示すように、取水槽１０の各冷却水仕切板１１ａ、１１ｂは、非常に厚い鉄筋コンクリートから構成されており、クレーン３０の走行に耐えうる十分な強度を有している。同様に、放水槽２０の冷却水仕切板２１は、図７および図８に示すように、非常に厚い鉄筋コンクリートからなり、クレーン３０の走行に耐えうる十分な強度を有している。走行用レール３１ａ、３１ｂは、各冷却水仕切板１１ａ、１１ｂ、２１の上端面に、レール固定金具（図示略）を介して固定されている。図１に示すように、走行用レール３１ａ、３１ｂは、各冷却水仕切板１１ａ、１１ｂ、２１以外の場所にも延びているが、各冷却水仕切板１１ａ、１１ｂ、２１以外の場所では、走行用レール３１ａ、３１ｂは別な構造の基礎を利用して敷設されている。

つぎに、この発明の実施の形態における作用について説明する。

原子力発電所においては、海から取水され取水槽１０に流入した冷却水Ｗは、循環ポンプ２を経由して復水器１に供給される。取水槽１０における冷却水Ｗの一部は、各循環水ポンプ１３以外の機器類によって復水器１とは別の熱交換器（図示略）に供給されている。復水器１内の細管内部は、放水槽２０内に配置された復水器洗浄装置２２から供給される多数のスポンジ状洗浄ボールによって自動洗浄される。循環水ポンプ１３や復水器洗浄装置２２などの機器類は、定期的に点検する必要があり、これらの点検においては各機器類の移送するためのクレーン３０が用いられる。

循環水ポンプ１３の点検は、循環水ポンプ１３をクレーン３０によって吊上げて行われる。クレーン３０の運転室３６には、運転手が搭乗しており、コントローラの操作によってクレーン３０を矢印Ｘ方向に走行させ、クレーン３０を例えば図１における３基の循環水ポンプ１３のうち左側の循環水ポンプ１３の直上に停止させる。つぎに、大型ホイスト３３を矢印Ｙ方向に移動させ、この状態で大型ホイスト３３の巻上げ機を動作させてフック３３ａを下降させる。その後、循環水ポンプ１３を吊り具（図示略）を介してフック３３ａに引っ掛け、大型ホイスト３３の巻上げ動作により循環水ポンプ１３を吊上げる。吊上げられた循環水ポンプ１３は、クレーン３０によって別の場所に移送され、そこで分解点検、修理などが行われる。他の２基の循環水ポンプ１３も同様の手順により移送され、分解点検などが行われる。

ここで、クレーン３０は循環水ポンプ１３の移送に際しては、走行用レール３１ａ、３１ｂが敷設されている取水槽１０の冷却水仕切板１１ａ、１１ｂは、クレーン３０の全荷重を受けることになるが、各冷却水仕切板１１ａ、１１ｂは、クレーン３０の走行に耐えうる十分な強度を有する鉄筋コンクリートから構成されているので、クレーン３０の走行に全く支障はない。また、各冷却水仕切板１１ａ、１１ｂは、取水槽１０の構造として当然必要なものであるので、クレーン３０を走行させるために取水槽１０の一部を特別な構造とする必要もない。したがって、取水槽１０の一部を利用してクレーン３０の走行経路を形成しても、とくに発電所の建設費用が増加することはない。

また、３基の循環水ポンプ１３が設けられる取水槽１０の部位は上方に開口しているので、クレーン３０を各循環水ポンプ１３の直上に位置させることにより、各循環水ポンプ１３を真上に吊上げることができ、各循環水ポンプ１３の移送の際の作業能率を高めることができる。さらに、各循環水ポンプ１３は、クレーン３０の走行方向（矢印Ｘ方向）に対して平行に配列されているので、クレーン３０を走行方向と直交する方向（矢印Ｙ方向）に移動させることなく、各循環水ポンプ１３を吊上げることができる。

同様に、復水器洗浄装置２２の点検は、冷却水Ｗ中に埋没された復水器洗浄装置２２をクレーン３０によって吊上げることにより行われる。まず、クレーン３０の運転室３６のコントローラの操作によってクレーン３０を矢印Ｘ方向に走行させ、クレーン３０を例えば図１における３基の復水器洗浄装置２２のうち走行用レール３１ａに最も近い距離にある復水器洗浄装置２２の直上に停止させる。つぎに、大型ホイスト３３を矢印Ｙ方向に移動させ、この状態で大型ホイスト３３の巻上げ機を動作させてフック３３ａを下降させる。その後、復水器洗浄装置２２を吊り具（図示略）を介してフック３３ａに掛け、大型ホイスト３３の巻上げ動作により復水器洗浄装置２２を吊上げる。吊上げられた復水器洗浄装置２２は、クレーン３０によって別の場所に移送され、そこで分解点検や修理などが行われる。他の２基の復水器洗浄装置２２も同様の手順により移送され、分解点検などが行われる。

ここで、放水槽２０には片側の走行用レール３１ａが敷設されていることから、クレーン３０は復水器洗浄装置２２の移送に際しては、放水槽２０の冷却水仕切板２１にもクレーン３０の荷重が作用するが、冷却水仕切板２１は、クレーン３０の走行に耐えうる十分な強度を有する鉄筋コンクリートから構成されているので、クレーン３０の走行に全く支障はない。冷却水仕切板２１は、放水槽２０の構造として当然必要なものであるので、クレーン３０を走行させるために、放水槽２０の一部を特別な構造とする必要もない。

クレーン３０の大型ホイスト３３および小型ホイスト３４は、矢印Ｙ方向に機器類を移動させる機能を有しているので、図１のように復水器洗浄装置２２がクレーン３０の走行方向と直交する方向に配置されていても、復水器洗浄装置２２を所定の場所に移送することができる。また、クレーン３０は機器類を水平方向のいずれの方向に移動させることができるので、機器類を最適な位置に配置することが可能となり、取水槽１０および放水槽２０における機器類の配置の自由度を高めることができる。さらに、クレーン３０は走行用レール３１ａ、３１ｂの外側に機器類を移動させることが可能なオーバーハング形の門型クレーンから構成されているので、走行レール３１ａ、３１ｂの外側への機器類の移送することができ、走行レール３１ａ、３１ｂの間隔を狭くしても広い領域での機器類の移送が可能となる。

このように、クレーン３０は直線状に延びる領域Ｓ内の取水槽１０と放水槽２０の配置方向に沿って移動可能に設けられるので、クレーン３０の走行用レール３１ａ、３１ｂの間隔を狭くすることが可能となり、クレーン３０における大型ホイスト３３または小型ホイスト３４の余分な動きを解消することができる。したがって、クレーン３０を効率的に移動させることが可能となり、定期点検などに要する期間を短縮することができる。また、取水槽１０と放水槽２０の一部を利用してクレーン３０の走行経路を形成するので、クレーン３０は取水槽１０と放水槽２０を完全に跨ぐ必要がなくなる。これにより、クレーン３０が巨大化するのを回避することができ、発電所の建設費用を大幅に低減することができる。

この実施の形態においては、取水槽１０へ流入する冷却水Ｗと放水槽２０から流出する冷却水Ｗの流れ方向が直交するように、取水槽１０と放水槽２０を領域Ｓに配置しているが、図９ないし図１１に示すように、領域Ｓ内において冷却水Ｗを取水槽１０と放水槽２０とで同じ流れ方向にする構成や、冷却水Ｗが取水槽１０と放水槽２０とで反対方向に流れる構成としてもよい。

以上、この発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、取水槽１０と放水槽２０に設けられる機器類の例として、循環水ポンプ１３や復水器洗浄装置２２について説明したが、機器類はこれに限定されない。また、走行用レール３１ａ、３１ｂは、取水槽１０および放水槽２０を構成する鉄筋コンクリート製の冷却水仕切板１１ａ、１１ｂ、２１を利用して敷設しているが、冷却水仕切板１１ａ、１１ｂ、２１を鉄筋コンクリートと同等もしくは鉄筋コンクリートよりも高強度の鋼材などから構成するようにしてもよい。

本発明の実施の形態に係わる発電所のクレーン共用化設備の平面図である。 図１の取水槽の平面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１のクレーンの正面図である。 図４の側面図である。 図１の放水槽の平面図である。 図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図１の変形例１を示す発電所のクレーン共用化設備の平面図である。 図１の変形例２を示す発電所のクレーン共用化設備の平面図である。 図１の変形例３を示す発電所のクレーン共用化設備の平面図である。

符号の説明

１ 復水器
２ 循環ポンプ
１０ 取水槽
１１ａ 冷却水仕切板（取水槽の一部）
１１ｂ 冷却水仕切板（取水槽の一部）
１３ 循環水ポンプ（第一の機器類）
２０ 放水槽
２１ 冷却水仕切板（放水槽の一部）
２２ 復水器洗浄装置（第二の機器類）
３０ クレーン
３１ａ 走行用レール
３１ｂ 走行用レール
３３ 大型ホイスト
３４ 小型ホイスト
Ｓ 領域
Ｗ 冷却水

Claims (6)

1. 直線状に延びる同じ領域内に取水槽と放水槽を配置し、前記取水槽側に設けられる第一の機器類と前記放水槽側に設けられる第二の機器類をそれぞれ移送可能な一基のクレーンを前記領域内の前記取水槽と前記放水槽の配置方向に沿って移動可能に設け、少なくとも前記取水槽と前記放水槽の一部を利用して前記クレーンの走行経路を形成したことを特徴とする発電所のクレーン共用化設備。
2. 前記クレーンの走行経路を形成する走行用レールは、少なくとも前記取水槽および前記放水槽を構成する冷却水仕切板を利用して敷設されていることを特徴とする請求項１に記載の発電所のクレーン共用化設備。
3. 前記機器類が設けられる前記取水槽および前記放水槽の部位は、上方に開口していることを特徴とする請求項１または２のいずれか1項に記載の発電所のクレーン共用化設備。
4. 前記機器類は、前記クレーンの走行方向に対して平行または直交する方向に配列されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載の発電所のクレーン共用化設備。
5. 前記クレーンは、前記走行方向に対して直交する方向に前記機器類を移動させる機能を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか1項に記載の発電所のクレーン共用化設備。
6. 前記クレーンは、前記走行経路を形成する走行用レールの外側に前記機器類を移動させることが可能なオーバーハング形の門型クレーンから構成されていることを特徴とする請求項５に記載の発電所のクレーン共用化設備。

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