JP2013170544A - 発電プラントおよびその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】復水器に海水リーク発生の疑いがある場合に、海水汚染の拡大を食い止めながら、海水リーク事象の確認と適正な判断を行うための時間的余裕を得るとともに、早い復旧を可能にする。
【解決手段】発電プラント１は、蒸気を発生させるボイラ２と、蒸気タービン３と、海水冷却されて蒸気タービン３からの排気蒸気を復水させる復水器５と、復水器５の海水リーク発生を検知する海水リーク検知手段３４Ａ〜３４Ｄ，５６Ａ〜５６Ｄと、復水器５で凝縮された復水を給水としてボイラ２に送給する給水系統６と、給水系統６を流れる加熱前の給水を蒸気タービン３に供給するスプレイ配管２８と、純水タンク３７と、純水タンク３７から延びてスプレイ配管２８に純水を供給する第１の純水供給配管３８と、海水リーク検知手段３４Ａ〜３４Ｄ，５６Ａ〜５６Ｄからの入力信号を受信し、スプレイ配管２８への純水の供給を制御する制御装置３６と、を具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸気タービンで発電機を駆動する発電プラントおよびその運転方法に関するものである。

火力発電プラントでは、ボイラで発生させた高温、高圧の蒸気を蒸気タービンに供給して蒸気タービンを高速回転させ、その回転力で発電機を駆動して発電を行っている。蒸気タービンから排出された排気蒸気は復水器に流れ、復水器の内部で海水と熱交換することにより冷却されて復水（凝縮）し、昇圧ポンプにより昇圧されてボイラに供給され、再び蒸気になって蒸気タービンに供給される。

復水器の内部には復水室があり、その内部に海水が通る冷却管が多数配設されている。蒸気タービンを駆動し終えて温度と圧力が低下した排気蒸気は復水室に流入し、内部に海水が通る多数の冷却管の外面と接触して熱交換することにより冷却されて凝縮し、復水室から流れ出て復水ポンプによりボイラの給水系統に戻される。

上記のように復水器には海水が通る冷却管が多数配設されているが、これらの冷却管に損傷が起きると冷却管の内部の海水がボイラの給水系統側にリークし、所謂海水リークと呼ばれる事象が発生する。給水系統側にリークした海水は、ボイラや蒸気タービンを始めとするプラント構成機器に重大な損傷を与える可能性があり、これを復旧させるためには各構成機器を完全に分解して各部を純水で洗浄する必要があり、非常に手間が掛る。また、その間は発電プラントを稼働させることができないため、早急な対処が必須である。ここでいう純水とは導電率を１μＳ／ｃｍ程度以下までに下げた水のことであり、例えばイオン交換水や脱イオン水を含む。

従来では、特許文献１に開示されているように、海水リークが発生したことを、復水器や給水系統に設けられた検塩計（酸電気伝導率計）で検知し、ボイラの上流に設置された給水止め弁を閉止することにより、復水器から流れてくる、海水が混入した復水が下流側に流れることを防止していた。また、給水が停止することによってボイラが空焚きとなることを防止するため、補給水タンクに貯水された補給水を補給水ポンプにより給水配管に供給するようになっていた。これにより、プラント構成機器を保護しつつ、漏洩の影響が極力及ばない、即ち汚染範囲を極力少なくする安全な負荷まで負荷を降下させる、または発電プラントの停止を行うことができる。

特開２００１−３２７０１号公報

特許文献１に開示されているような従来の発電プラントでは、海水リークが発生した場合に、適正処置を施す（ユニット停止等）までの時間が長くなる程海水汚染範囲が拡大し、損害も甚大になる可能性がある。特に負荷運転状態では海水リーク事象の確認及び処置判断に時間を要すが、海水汚染範囲の拡大速度が速いため、手遅れ（分解洗浄が必要）になるケースが多い。

また、従来の発電プラントでは、海水リークが発生した場合に、その程度の大小に拘わらず、即刻運転を停止することが前提であった。しかしながら、海水リークの検知は検塩計（酸電気伝導率計）によって水の導電率を計測することにより行われており、発電プラントの起動時等においては水に溶存炭酸ガスが多く含まれているために導電率が高いこともあって判定が難しく、海水リークの警報が誤報になることもある。

このように、実際には海水リークが起きていないのに発電プラントの運転停止を余儀なくされる場合があり、運転停止の操作や、代替となる発電プラントへの切り替え作業に多大な労力が費やされてしまう。さらに、海水リークの警報が出た場合には、給水系統内の水をサンプリングして複数回のバッチテストにより塩分の有無を判定するが、その結果が出るまでには時間が掛るため、発電プラントの停止までの時間が長くなってしまう。

本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、復水器に海水リーク発生の疑いがある場合に、海水汚染の拡大を食い止めながら、海水リーク事象の確認と適正な判断を行うための時間的な余裕が得られて、結果的に早い復旧を可能にすることのできる発電プラントおよびその運転方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る発電プラントおよびその運転方法は、以下の構成を備えている。
即ち、本発明に係る発電プラントの第１の態様は、蒸気を発生させるボイラと、前記ボイラの蒸気により駆動される蒸気タービンと、海水により冷却されて前記蒸気タービンから排出された排気蒸気を復水させる復水器と、前記復水器の内部で海水が復水側にリークした海水リークの発生を検知する海水リーク検知手段と、前記復水器で凝縮された復水を給水として前記ボイラに送給する給水系統と、前記給水系統を流れる加熱前の前記給水を、蒸気の温度コントロールおよびシーリングのために前記蒸気タービンに供給するスプレイ配管と、純水が貯留される純水タンクと、前記純水タンクから延びて前記スプレイ配管に接続され、前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給可能にする第１の純水供給配管と、前記海水リーク検知手段からの入力信号を受信し、前記スプレイ配管への前記純水の供給を制御する純水供給制御手段と、を具備したことを特徴とする。

上記の構成によれば、海水リーク検知手段の検知結果から海水リークの発生が疑われる場合に、純水供給制御手段が第１の純水供給配管を開通させて純水タンクから純水をスプレイ配管に供給することにより、純水を蒸気タービンに供給することができる。このため、海水を含んだ水が給水系統を周って蒸気タービンを汚染し始めていたとしても、この汚染を純水により洗浄して拡大を食い止めることができる。

そして、その間に海水リーク事象の確認（水質分析による海水リーク発生の有無、リーク箇所の特定等）と適正な運転判断（運転続行ｏｒ停止）を行うことができる。したがって、発電プラントの運転を続行するべきか停止するべきかの判定が微妙な場合においても、運転を続行しながら判定時間を得ることができ、無駄のない的確な判断を行うことができる。

また、本発明に係る発電プラントの第２の態様は、前記第１の態様において、前記純水タンクから延びて前記給水系統における前記復水器の下流側に接続され、前記純水タンクの純水を前記給水系統に供給可能にする第２の純水供給配管をさらに具備したことを特徴とする。

上記の構成によれば、海水リークの発生が疑われる場合に、純水タンクから第１の純水供給配管とスプレイ配管とを経て蒸気タービンに純水を供給すると同時に、第２の純水供給配管から給水系統にも純水を供給することができる。このため、蒸気タービンのみならず、給水系統に設置された各種の機器類をも純水により洗浄しながら運転を続行することができる。これにより、海水汚染の拡大をより効果的に食い止めることができる。

また、本発明に係る発電プラントの第３の態様は、前記第２の態様において、復水回収タンクと、前記復水回収タンクから延びて前記給水系統における前記復水器と前記第２の純水供給配管の接続部との間の区間に接続され、前記復水器からの復水を前記復水回収タンクに回収可能にする復水回収配管と、をさらに具備したことを特徴とする。

上記の構成によれば、海水リークの発生が疑われる場合に、海水が混入している可能性のある復水を復水回収タンクに回収することができる。このため、汚染された水がそのまま給水系統に流れてしまうことを阻止し、各機器類を海水汚染から保護することができる。

また、本発明に係る発電プラントの第４の態様は、前記第１から第３のいずれかの態様において、前記復水器は独立した海水冷却系統を備えた複数の復水室を有し、前記蒸気タービンから排出された前記排気蒸気を、前記復水室のいずれか、もしくは全部に選択的に流すことができ、各復水室にそれぞれ前記海水リーク検知手段が設けられていることを特徴とする。

上記の構成によれば、海水リークの発生が確認された場合に、復水器の各復水室に設けられた海水リーク検知手段の結果により、どの復水室において海水リークが発生したのかを特定できる。そして、海水リークが発生した復水室を蒸気タービンからの排気蒸気に対して遮断しながら負荷を低減して運転を続行し、その間に海水リーク箇所の復旧を行うことができる。このため、海水リークが発生しても、発電プラントの運転を停止することなく復旧させることができる。

また、本発明に係る発電プラントの運転方法は、前記第１の態様の発電プラントにおいて、前記海水リーク検知手段の検知結果から海水リークの発生が疑われる場合に、前記第１の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給しながら、負荷を低減させて運転を続行し、その間に前記海水リーク事象の分析を行い、前記分析の結果、前記海水リークの疑いが消えた場合には、前記純水の供給と前記復水の回収を停止して負荷低減を解除した通常運転を再開し、前記分析の結果、前記海水リークが確認された場合には、運転の停止操作を開始することを特徴とする。

上記の運転方法によれば、海水リークの発生が疑われる場合には、発電プラントの負荷が低減されて運転が継続されながら、純水タンクから第１の純水供給配管とスプレイ配管とを経て蒸気タービンに純水が供給される。そして、その間に海水リーク事象の分析が行われる。このため、発電プラントの内部における海水汚染の拡大を効果的に食い止めながら、時間的な猶予を得ることができ、海水リーク事象の分析を無駄なく的確に行うことができる。この分析結果が出るまでは、負荷を低減させる必要はあるものの、発電プラントの運転を休止しなくてもよいため、運転停止の操作や、代替となる発電プラントへの切り替え作業に多大な労力が費やされることを防止できる。

そして、分析の結果、海水リークの疑いが消えた場合には通常運転が再開されるが、海水リークが確認された場合には運転の停止操作が開始され、発電プラントが停止する。発電プラントが停止してから行うべきことは、復水器の海水リーク箇所の修理のみでよく、蒸気タービンは低負荷運転中に純水により洗浄済みであるため、改めて蒸気タービンを分解・洗浄する作業等は行わなくてもよい。したがって、結果的に早い復旧を可能にすることができる。

また、本発明に係る発電プラントの運転方法は、前記第３の態様の発電プラントにおいて、前記海水リーク検知手段の検知結果から海水リークの発生が疑われる場合に、前記第１の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給するとともに、前記第２の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記給水系統に供給し、前記復水器からの復水を前記復水回収配管から前記復水回収タンクに回収しながら、負荷を低減させて運転を続行し、その間に前記海水リーク事象の分析を行い、前記分析の結果、前記海水リークの疑いが消えた場合には、前記純水の供給と前記復水の回収を停止して負荷低減を解除した通常運転を再開し、前記分析の結果、前記海水リークが確認された場合には、運転の停止操作を開始することを特徴とする。

上記の運転方法によれば、海水リークの発生が疑われる場合には、発電プラントの負荷が低減されて運転が継続されながら、純水タンクから第１の純水供給配管とスプレイ配管とを経て蒸気タービンに純水が供給されるとともに、第２の純水供給配管から給水系統に純水が供給され、蒸気タービンおよび給水系統の各機器類が純水により洗浄される。同時に、復水器から流出してくる海水汚染の疑いのある復水が給水系統に流されることなく復水回収タンクに回収される。そして、その間に海水リーク事象の分析が行われる。このため、発電プラントの内部における海水汚染の拡大を効果的に食い止めながら、時間的な猶予を得ることができ、海水リーク事象の分析を無駄なく的確に行うことができる。

そして、分析の結果、海水リークの疑いが消えた場合には通常運転が再開されるが、海水リークが確認された場合には運転の停止操作が開始され、発電プラントが停止する。発電プラントが停止してから行うべきことは、復水器の海水リーク箇所の修理のみでよく、蒸気タービンを始めとする各機器類は低負荷運転中に純水により洗浄済みであるため、これらの機器類を改めて分解・洗浄する作業等は行わなくてもよい。したがって、結果的に早い復旧を可能にすることができる。

また、本発明に係る発電プラントの運転方法は、前記第４の態様の発電プラントにおいて、前記海水リーク検知手段の検知結果から海水リークの発生が確認された場合に、前記第１の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給するとともに、前記第２の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記給水系統に供給し、前記復水器からの復水を前記復水回収配管から前記復水回収タンクに回収しながら、負荷を低減させて運転を続行し、前記復水器のどの復水室の海水リーク検知手段が海水リークを検知したのかを特定し、海水リークが発生した復水室を前記蒸気タービンからの排気蒸気に対して遮断しながら、その間に前記海水リーク箇所の修理を行い、前記海水リーク箇所の修理が完了したら負荷を戻した通常運転を再開する、ことをすることを特徴とする。

上記の運転方法によれば、海水リークの発生が確認された場合には、発電プラントの負荷が低減されて運転が継続されながら、蒸気タービンおよび給水系統に純水が供給されて各部が洗浄される。そしてその間に、復水器内部のどの復水室において海水リークが発生したのかが特定され、当該復水室が蒸気タービンからの排気蒸気に対して遮断されて復旧が行われる。このため、海水リークが発生しても、発電プラントの運転を停止させることなく、海水による汚染を洗浄しながら破損部分を修理し、発電プラントを素早く復旧させることができる。

以上のように、本発明に係る発電プラントおよびその運転方法によれば、海水リーク発生の疑いがある場合に、海水汚染の拡大を食い止めながら、海水リーク事象の確認と適正な判断を行うための時間的な余裕を得て、結果的に早い復旧を可能にすることができる。

本発明の実施形態に係る発電プラントの概略構成図である。 発電プラントの運転方法の第２実施形態を示すフローチャートである。 発電プラントの運転方法の第３実施形態を示すフローチャートである。

以下に、本発明の一実施形態である発電プラントについて、図１を参照しながら説明する。
この発電プラント１は、蒸気を発生させるボイラ２と、このボイラ２の蒸気により駆動される蒸気タービン３と、蒸気タービン３によって駆動される発電機４と、海水により冷却されて蒸気タービン３から排出された排気蒸気を復水させる復水器５と、復水器５で凝縮された復水を給水としてボイラ２に送給する給水系統６を備えている。給水系統６は、復水器５から延びる主給水配管８と、この主給水配管８に復水器５側から順に接続されている復水脱塩装置１０、低圧ヒータ１１、脱気器１２、高圧ヒータ１３、節炭器１４等の機器類から構成されている。復水脱塩装置１０は、復水器５からの復水に海水が含まれている場合に、その塩分を除去する装置である。

また、給水系統６（主給水配管８）には、復水器５の下流側において復水ポンプ１７が接続され、復水脱塩装置１０の下流側において昇圧ポンプ１８が接続され、脱気器１２と高圧ヒータ１３の間において接続ボイラ給水ポンプ１９が接続されている。さらに、ボイラ２から延出している主蒸気供給管２２が蒸気タービン３に繋がり、その途中、且つボイラ２の排熱を受けられる位置に過熱器２３が接続されている。さらに、蒸気タービン３の低圧側から延出して過熱器２３の近傍に設けられた再熱器２４を回り、再び蒸気タービン３の高圧側に繋がる過熱蒸気管２５が設けられている。

この発電プラント１において、ボイラ２で発生させた高温、高圧の蒸気は過熱器２３で過熱されて過熱蒸気となり、主蒸気供給管２２を通って蒸気タービン３に供給される。これにより蒸気タービン３が駆動されて発電機４により発電が行われる。蒸気タービン３から排出された排気蒸気は復水器５に流れ、復水器５の内部で海水と熱交換することにより冷却されて復水（凝縮）し、復水ポンプ１７に送られて復水脱塩装置１０、低圧ヒータ１１、脱気器１２、高圧ヒータ１３、節炭器１４を経て再びボイラ２に供給される。また、蒸気タービン３に供給された蒸気の一部は過熱蒸気管２５により再熱器２４に送られ、再加熱されて再び蒸気タービン３に供給される。

ところで、主給水配管８には、給水系統６を流れる加熱前の給水を蒸気タービン３に供給するスプレイ配管２８が配設されており、その基端部付近に仕切弁２９が設けられている。発電プラント１の稼働中に仕切弁２９が開かれると、主給水配管８を流れる加熱前の給水がスプレイ配管２８を経て蒸気タービン３に供給される。これにより、蒸気温度がコントロールされるとともに、蒸気タービン３におけるシーリングが行われる。蒸気タービン３における蒸気温度をコントロールすることにより、例えば蒸気タービン３からの排気蒸気の温度を降下させて、復水器５を始めとする給水系統６を熱害から保護することができる。

一方、復水器５は、発電プラント１の運転を継続しながら点検・補修を実施できるように、それぞれ独立した海水冷却系統３１Ａ，３１Ｂを備えた、例えば２つの復水室５Ａ，５Ｂを有している。主給水配管８の最上流部は二股に分岐してそれぞれ復水室５Ａ，５Ｂに繋がっており、その二本の分岐管にそれぞれ仕切弁３２Ａ，３２Ｂが設けられている。仕切弁３２Ａ，３２Ｂが両方とも開かれると、蒸気タービン３から排出された排気蒸気が復水室５Ａ，５Ｂの両方に流れ、ここで海水と間接的に熱交換して凝縮され、復水されて主給水配管８に流れる。また、仕切弁３２Ａ，３２Ｂの片方を閉じると、復水室５Ａ，５Ｂの片方のみに排気蒸気が流れる。つまり、仕切弁３２Ａ，３２Ｂの開閉状態を選択することにより、復水室５Ａ，５Ｂのいずれか、もしくは両方に選択的に排気蒸気を流すことができる。即ち、復水室５Ａ，５Ｂのいずれか一方を使って発電プラント１の運転を継続しながら、他方の点検・補修を実施することが可能となる。

復水器５の復水室５Ａには検塩計３４Ａ，３４Ｂが接続され、復水室５Ｂには検塩計３４Ｃ，３４Ｄが接続されている。これらの検塩計３４Ａ〜３４Ｄは、復水器５において凝縮した復水の導電率を計測することにより、復水器５における海水リークの発生を検知する海水リーク検知手段として機能するものであり、制御装置３６（純水供給制御手段）に接続されている。各検塩計３４Ａ〜３４Ｄには、それぞれ検塩ポンプ３５Ａ〜３５Ｄが付設されている。なお、より多くの検塩計を設けて海水リークの検知位置の精度と検知速度を向上させてもよい。

さらに、この発電プラント１には、純水が貯留される純水タンク３７が設置されている。この純水タンク３７は、純水供給配管３８（第１の純水供給配管）によってスプレイ配管２８に接続されている。純水供給配管３８には、純水供給ポンプ４０と仕切弁４１が接続されている。仕切弁４１が開かれ、純水供給ポンプ４０が作動することにより、純水タンク３７の純水が純水供給配管３８を経てスプレイ配管２８に供給される。

また、純水タンク３７からは、もう１本の純水供給配管４３（第２の純水供給配管）が延出しており、その他端が給水系統６（主給水配管８）における復水器５と復水脱塩装置１０との間の区間に接続されている。純水供給配管４３には、純水供給ポンプ４４と仕切弁４５が接続されている。なお、主給水配管８には、復水脱塩装置１０の上流側に仕切弁４７が接続されており、この仕切弁４７と復水脱塩装置１０との間に純水供給配管４３が接続されている。仕切弁４５が開かれ、仕切弁４７が閉じられて、純水供給ポンプ４４が作動することにより、純水タンク３７の純水が純水供給配管４３を経て主給水配管８に供給される。

さらに、この発電プラント１には復水回収タンク４９が設けられている。この復水回収タンク４９は、復水回収配管５０によって主給水配管８に接続されている。復水回収配管５０には仕切弁５１が接続されている。主給水配管８に対する復水回収配管５０の接続位置は、復水器５と純水供給配管４３の接続部との間の区間とされている。好ましくは、仕切弁４７の上流側に接続する。

また、主給水配管８からは排水管５３が分岐しており、その途中に仕切弁５４が設けられている。給水系統６の内部の水を交換する時は、仕切弁５４を開き、排水管５３から水を排水する。

給水系統６（主給水配管８）には、例えば４基の酸電気伝導率計５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，５６Ｄが接続されている。これらの酸電気伝導率計５６Ａ〜５６Ｄは、復水器５に設けられた検塩計３４Ａ〜３４Ｄと同様に、主給水配管８を流れる水の導電率を計測することにより、復水器５における海水リークの発生を検知する海水リーク検知手段として機能するものである。本実施形態では、酸電気伝導率計５６Ａ〜５６Ｄが、それぞれ復水ポンプ１７の下流側と、昇圧ポンプ１８の下流側と、節炭器１４の上流側と、ボイラ２の下流側（過熱器２３の上流側）とに配置されている。

［運転方法の第１実施形態］
次に、この発電プラント１の運転方法の第１実施形態について説明する。
この発電プラント１の運転時において、検塩計３４Ａ〜３４Ｄおよび酸電気伝導率計５６Ａ〜５６Ｄの示す導電率の数値が上昇傾向を示した場合には、復水器５における海水リークの発生が疑われる。導電率の数値には予め所定の閾値を数段階に設定しておき、これらの閾値に対する検知値の大きさによって海水リークの規模を把握し、それぞれ対処する。

導電率の数値から、海水リークの規模が比較的軽微であると判断される場合は、純水タンク３７の純水を蒸気タービン３に供給しながら、負荷を低減させて運転を続行する。即ち、純水の供給を制御する制御装置３６により、スプレイ配管２８の仕切弁２９が閉じられるとともに、純水供給配管３８の仕切弁４１が開かれ、さらに純水供給ポンプ４０が作動して純水タンク３７の純水が純水供給配管３８からスプレイ配管２８を経て蒸気タービン３に供給されるように制御される。そして、その間に海水リーク箇所の分析作業等が行われる。純水タンク３７の純水が蒸気タービン３に供給されると、海水を含んだ復水が給水系統６を周って蒸気タービン３を汚染し始めていたとしても、この汚染を純水により洗浄して拡大を食い止めることができる。

このように海水汚染の拡大を阻止しながら運転を続行できる時間は、復水脱塩装置１０の塩分除去能力が限界に達するまでであるが、それまでには数十分程度の時間があるため、その間に海水リーク事象の確認（水質分析、リーク箇所の特定等）と適正な判断を行うことができる。したがって、発電プラント１の運転続行か停止かの判定が微妙な場合においても、運転を続行しながら判定時間を得ることができ、無駄のない的確な判断を行うことができる。

復水器５から出てきた復水をサンプリングして分析した結果、海水リークが発生していないと確認された場合には、純水供給ポンプ４０を止めて仕切弁４１を閉じ、純水の供給を停止するとともに、負荷低減を解除して通常の運転状態に戻す。この判断結果が出るまでは、負荷を低減させる必要はあるものの、発電プラント１の運転を休止しなくてもよいため、運転停止の操作や、代替となる発電プラントへの切り替え作業に多大な労力が費やされることを防止できる。

また、復水の分析の結果、海水リークが確認された場合には、ボイラホットバンキング等の運転停止操作を開始して発電プラント１の運転を停止する。ボイラホットバンキングとは、ボイラ２の火を止めて、ボイラ２への給水を徐々に止めていく停止方法である。こうして発電プラント１の運転が停止してから行うべきことは、復水器５の海水リーク箇所の修理のみでよく、蒸気タービン３は低負荷運転中に純水が供給されたことによって洗浄済みであるため、多大な手間と時間が掛かる蒸気タービン３の分解・洗浄を行わなくてもよい。したがって、海水リークの疑いが発生すると同時に即刻運転を停止した場合と比べて、結果的に早い復旧が可能となる。

［運転方法の第２実施形態］
次に、この発電プラント１の運転方法の第２実施形態について説明する。
この発電プラント１の運転時において、復水器５に設置された検塩計３４Ａ〜３４Ｄの数値が高い場合や、この検塩計３４Ａ〜３４Ｄの数値が上昇傾向を示し、続いて給水系統６に設置された酸電気伝導率計５６Ａ〜５６Ｄの数値が上昇傾向を示した場合には、海水リークの規模がやや大きい可能性があると判断することができる。

このような場合には、前述のようにスプレイ配管２８の仕切弁２９を閉じ、純水タンク３７の純水をスプレイ配管２８から蒸気タービン３に供給すると同時に、給水系統６にも純水を供給する。即ち、主給水配管８の仕切弁４７を閉じて純水供給配管４３の仕切弁４５を開き、純水供給ポンプ４４を作動させて純水タンク３７の純水を主給水配管８に供給する。
さらに、復水回収配管５０の仕切弁５１を開き、復水器５から流れて出てくる復水の全量を復水回収タンク４９に回収する。なお、復水回収タンク４９を設けずに復水を外部に放流することも考えられる。

このように、純水を蒸気タービン３と給水系統６に供給し、復水器５からの復水を回収しながら、負荷を低減させて運転を続行し、その間に海水リーク事象の確認（水質分析、リーク箇所の特定等）を行う。このような運転状態を持続できる時間は、純水タンク３７内の純水が無くなるまでである。純水タンク３７の容量を大きくしたり、他部署に設置されている純水タンクの純水を引き込んだりすることによって持続時間を延ばすことができる。

純水タンク３７の純水が蒸気タービン３と給水系統６に供給されると、蒸気タービン３および給水系統６に設置された各種の機器類（１０，１１，１２，１３，１４，２，２３等）が純水により洗浄される。同時に、海水が混入している疑いのある復水が復水回収タンク４９に全量回収されるため、発電プラント１の内部における海水汚染の拡大を効果的に食い止めながら時間的な猶予を得ることができる。そして、その間に海水リーク箇所の分析を行うことができる。したがって、発電プラント１の運転続行か停止かの判定が微妙な場合においても、運転を続行しながら判定時間を得ることができ、無駄のない的確な判断を行うことができる。

そして、復水をサンプリングして分析した結果、海水リークが発生していないと確認された場合には、蒸気タービン３および給水系統６への純水の供給を停止するとともに、負荷低減を解除して通常の運転状態に戻す。この判断結果が出るまでは、負荷を低減させる必要はあるものの、発電プラント１の運転を休止しなくてもよいため、運転停止の操作や、代替となる発電プラントへの切り替え作業に多大な労力が費やされることを防止できる。

また、復水の分析の結果、海水リークが確認された場合には、ボイラホットバンキング等の運転停止操作を開始して発電プラント１の運転を停止する。その後は、復水器５の海水リーク箇所を修理すればよい。蒸気タービン３と、給水系統６に設置された各種の機器類（１０，１１，１２，１３，１４，２，２３等）は、純水により洗浄されているため、分解・洗浄の作業は一切行わなくてもよく、これにより早い復旧が可能となる。

この第２実施形態に係る運転の流れを、図２に示すフローチャートで説明する。
まず、ステップＳ１において、検塩計３４Ａ〜３４Ｄ、および酸電気導電率計５６Ａ〜５６Ｂの検出数値を監視する。次に、ステップＳ２において、ステップＳ１における検出数値から、復水器５における海水リークの疑いがあるか否かが判定される。

ステップＳ２が否定判定、即ち海水リークの疑いがない場合はステップＳ３に移行し、通常運転が続行される。また、ステップＳ２が肯定判定、即ち海水リークの疑いがある場合はステップＳ４に移行し、運転負荷が低減されるとともに、純水タンク３７から蒸気タービン３と給水系統６に純水が供給され、汚染の疑いのある復水が復水回収タンク４９に回収される。なお、運転方法の第１実施形態の場合には、給水系統６への純水供給と復水の回収が行われない。

ステップＳ４の次に、あるいはステップＳ４と並行して、ステップＳ５において水質およびリーク箇所等の分析作業が行われる。そしてステップＳ６に移行し、純水の供給が続行可能であるか否かが判定される。この判定結果が否定判定となる場合としては、純水タンク３７の純水が無くなった場合が挙げられる。また、運転方法の第１実施形態の場合には、復水脱塩装置１０の塩分除去能力が限界に達した場合が挙げられる。このような場合にはステップＳ８に移行し、運転の停止操作が開始され、発電プラント１の運転が停止される。

また、ステップＳ６が肯定判定、即ち純水の供給が続行可能であれば、ステップＳ７に移行し、ステップＳ５の分析結果に基づき、海水リークが発生しているか否かが判定される。このステップＳ７が肯定判定、即ち海水リークが発生していればステップＳ８に移行して発電プラント１の運転が停止されるが、ステップＳ７が否定判定、即ち海水リークが発生していなければ、ステップＳ３に移行して通常運転が再開される。具体的には、負荷の低減が解除されるとともに、蒸気タービン３および給水系統６への純水の供給が停止され、復水器５からの復水が給水系統６に流される。

［運転方法の第３実施形態］
次に、この発電プラント１の運転方法の第３実施形態について説明する。
前述したように、発電プラント１の復水器５は独立した２つの復水室５Ａ，５Ｂを有しており、仕切弁３２Ａ，３２Ｂを個別に開弁または閉弁することによって、蒸気タービン３から排出された排気蒸気を、復水室５Ａ，５Ｂのいずれか、もしくは両方に、選択的に流すことができる。また、復水室５Ａには検塩計３４Ａ，３４Ｂが接続され、復水室５Ｂには検塩計３４Ｃ，３４Ｄが接続されている。

このため、検塩計３４Ａ〜３４Ｄのいずれかが示す導電率の数値が高くなった場合には、その検塩計の位置によって、復水室５Ａ，５Ｂのどちらに海水リークが発生しているかを特定することができる。そして、海水リークが発生した復水室５Ａまたは５Ｂを、蒸気タービン３からの排気蒸気に対して遮断しながら負荷を低減して運転を続行し、その間に海水リーク箇所の復旧を行う。

例えば、検塩計３４Ａ，３４Ｂの数値が上昇した場合には、復水室５Ａに海水リークが発生したと特定できるため、仕切弁３２Ａを閉じて蒸気タービン３からの排気蒸気が復水室５Ａを通らずに復水室５Ｂだけを通るようにし、復水室５Ａの復旧作業を行う。その間は、負荷を低減させながら運転を続行する。同時に、純水タンク３７の純水を、純水供給配管３８とスプレイ配管２８とを経て蒸気タービン３に供給し、蒸気タービン３の洗浄を行うとともに、純水供給配管４３を経て給水系統６にも供給し、各機器類（１０，１１，１２，１３，１４，２，２３等）の洗浄を行う。

上記の運転方法によれば、復水器５の復水室５Ａまたは５Ｂにおいて海水リークが発生しても、発電プラント１の運転を停止させることなく、海水による汚染を純水の供給により洗浄しながら復水器５の破損部分を修理し、発電プラント１を素早く復旧させることができる。

この第３実施形態に係る運転の流れを、図３に示すフローチャートで説明する。
このフローチャートにおいて、ステップＳ１からステップＳ７までの内容は、図２に示す第２実施形態に係る運転の流れと同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ７において、ステップＳ５の分析結果に基づき、海水リークが発生しているか否かが判定され、これが肯定判定、即ち海水リークが発生していると判定された場合には、ステップＳ１１に移行し、リークしている復水室５Ａまたは５Ｂが特定される。次にステップＳ１２に移行し、海水リークが発生している復水室５Ａまたは５Ｂに蒸気タービン３からの排気蒸気が流入しないように、仕切弁３２Ａまたは３２Ｂが閉じられて遮断される。

次にステップＳ１３に移行して海水リーク箇所が修理された後、ステップＳ３に移行して通常運転が再開される。具体的には、閉じられていた仕切弁３２Ａまたは３２Ｂが開かれて、蒸気タービン３からの排気蒸気が復水器５の両方の復水室５Ａと５Ｂに流される。また、負荷の低減が解除されるとともに、蒸気タービン３および給水系統６への純水の供給が停止され、復水器５からの復水が給水系統６に流される。

以上のように、本発明の実施形態に係る発電プラントおよびその運転方法によれば、復水器５に海水リーク発生の疑いがある場合に、海水汚染の拡大を食い止めながら、海水リーク事象の確認と適正な判断を行うための時間的な余裕を得ることができる。また、復水器５に海水リークが発生していて、発電プラント１の運転を停止しなければならなくなっても、運転を停止させる作業を行っている間に、蒸気タービン３や給水系統６に純水が供給されて各部が洗浄されているため、運転停止後に改めて蒸気タービン３や各機器類を分解・洗浄する必要がなく、結果的に早い復旧を行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。例えば、スプレイ配管２８の設置位置は上記実施形態の位置に限らず、純水タンク３７の純水を蒸気タービン３に供給できれば、他の場所に配置してあってもよい。

１ 発電プラント
２ ボイラ
３ 蒸気タービン
５ 復水器
５Ａ，５Ｂ 復水室
６ 給水系統
２８ スプレイ配管
３１Ａ，３１Ｂ 海水冷却系統
３２Ａ，３２Ｂ 仕切弁
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ 検塩計（海水リーク検知手段）
３６ 制御装置（純水供給制御手段）
３７ 純水タンク
３８ 純水供給配管（第１の純水供給配管）
４３ 純水供給配管（第２の純水供給配管）
４９ 復水回収タンク
５０ 復水回収配管
５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ，５６Ｄ 酸電気伝導率計（海水リーク検知手段）

Claims (7)

1. 蒸気を発生させるボイラと、
   前記ボイラの蒸気により駆動される蒸気タービンと、
   海水により冷却されて前記蒸気タービンから排出された排気蒸気を復水させる復水器と、
   前記復水器の内部で海水が復水側にリークした海水リークの発生を検知する海水リーク検知手段と、
   前記復水器で凝縮された復水を給水として前記ボイラに送給する給水系統と、
   前記給水系統を流れる加熱前の前記給水を、蒸気の温度コントロールおよびシーリングのために前記蒸気タービンに供給するスプレイ配管と、
   純水が貯留される純水タンクと、
   前記純水タンクから延びて前記スプレイ配管に接続され、前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給可能にする第１の純水供給配管と、
   前記海水リーク検知手段からの入力信号を受信し、前記スプレイ配管への前記純水の供給を制御する純水供給制御手段と、
   を具備したことを特徴とする発電プラント。
2. 前記純水タンクから延びて前記給水系統における前記復水器の下流側に接続され、前記純水タンクの純水を前記給水系統に供給可能にする第２の純水供給配管をさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載の発電プラント。
3. 復水回収タンクと、
   前記復水回収タンクから延びて前記給水系統における前記復水器と前記第２の純水供給配管の接続部との間の区間に接続され、前記復水器からの復水を前記復水回収タンクに回収可能にする復水回収配管と、
   をさらに具備したことを特徴とする請求項２に記載の発電プラント。
4. 前記復水器は独立した海水冷却系統を備えた複数の復水室を有し、前記蒸気タービンから排出された前記排気蒸気を、前記復水室のいずれか、もしくは全部に選択的に流すことができ、各復水室にそれぞれ前記海水リーク検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の発電プラント。
5. 請求項１に記載の発電プラントにおいて、
   前記海水リーク検知手段の検知結果から海水リークの発生が疑われる場合に、
   前記第１の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給しながら、
   負荷を低減させて運転を続行し、
   その間に前記海水リーク事象の分析を行い、
   前記分析の結果、前記海水リークの疑いが消えた場合には、前記純水の供給と前記復水の回収を停止して負荷低減を解除した通常運転を再開し、
   前記分析の結果、前記海水リークが確認された場合には、運転の停止操作を開始することを特徴とする発電プラントの運転方法。
6. 請求項３に記載の発電プラントにおいて、
   前記海水リーク検知手段の検知結果から海水リークの発生が疑われる場合に、
   前記第１の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給するとともに、
   前記第２の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記給水系統に供給し、
   前記復水器からの復水を前記復水回収配管から前記復水回収タンクに回収しながら、
   負荷を低減させて運転を続行し、
   その間に前記海水リーク事象の分析を行い、
   前記分析の結果、前記海水リークの疑いが消えた場合には、前記純水の供給と前記復水の回収を停止して負荷低減を解除した通常運転を再開し、
   前記分析の結果、前記海水リークが確認された場合には、運転の停止操作を開始することを特徴とする発電プラントの運転方法。
7. 請求項４に記載の発電プラントにおいて、
   前記海水リーク検知手段の検知結果から海水リークの発生が確認された場合に、
   前記第１の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記スプレイ配管に供給するとともに、
   前記第２の純水供給配管から前記純水タンクの純水を前記給水系統に供給し、
   前記復水器からの復水を前記復水回収配管から前記復水回収タンクに回収しながら、
   負荷を低減させて運転を続行し、
   前記復水器のどの復水室の海水リーク検知手段が海水リークを検知したのかを特定し、
   海水リークが発生した復水室を前記蒸気タービンからの排気蒸気に対して遮断しながら、
   その間に前記海水リーク箇所の修理を行い、
   前記海水リーク箇所の修理が完了したら負荷を戻した通常運転を再開することをすることを特徴とする発電プラントの運転方法。

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