JP2013170992A - 水質管理方法及び水質管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】海水リークなどの対応の緊急性が高い事象をより確実に検出し、迅速な対応を可能とする水質管理方法及び水質管理システムを提供することを目的とする。
【解決手段】水蒸気タービン２を用いる発電プラント１の水・蒸気系において、複数の水質監視計器を用いて水質管理を行う水質管理方法であって、水質管理方法は、復水器３または復水器関連機器４，１４，１５に由来する検水をナトリウム計１９及び酸電気伝導率計１８で計測し、ナトリウム及び酸電気伝導率の少なくとも一方の検査項目で異常値が検出された場合に、緊急時処置手順に従い処置を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電プラントの水質管理方法及び水質管理システムに関し、特に、発電プラントにおける適切な処置を行うための水質管理方法及び水質管理システムに関するものである。

水蒸気タービンを用いる発電プラントの水・蒸気系は、各種の水質監視計器により監視されている（特許文献１参照）。水質の検査項目は、電気伝導率、ｐＨ、シリカ、溶存酸素など多岐にわたり、いずれかの検査項目で異常値が示された場合、警報を発するシステムになっている。

発電プラントでは、循環してきた蒸気を復水器で冷却し、凝縮させて水に戻す。復水器には冷却管が設けられており、冷却管に海水を流すことで蒸気を冷却する。冷却管からの海水リーク等による不純物の混入を監視するため、復水器及び復水器ポンプ出口などには酸電気伝導率計が取り付けられている。

海水リークの事例としては、ユニット停止操作時における事故が多い。蒸気は、通常水蒸気タービンを通して復水器へ回収されるが、停止する際は、水蒸気タービンをバイパスさせて復水器へ直接回収する。従って、通常運転時に蒸気を通していなかった復水器への回収ライン、特に受衝板（蒸気がチューブへ直接当たらないための遮蔽板）に急激な流量ショックがあるため、受衝板が損傷し、飛散した受衝板によって復水器のチューブを切断し、海水リークが発生することがある。
また、高圧ヒータドレンは、通常の負荷運転時においては、脱気器へ回収されるが、負荷変化或は停止操作時において、高圧ヒータドレンを復水器へ回収するケースがある。従って、通常負荷運転時おいて、ドレンを通していなかった復水器へのドレン回収ライン、特に受衝板（ドレンがチューブに直接当たらないための遮蔽板）に急激な流量ショックがあるため、上述と同様に海水リークが発生することがある。

特開２００２−２９６２６８号公報（段落［０００２］〜［０００４］

従来の水質管理システムでは、警報の種類と対応の緊急性が明確でないため、緊急性の高い警報を放置し、大事故となることがある。また、警報が発生した場合は、水質改善のための処置を行う必要があるが、具体的な処置の手順及び方法が不明確であり、適正且つ迅速な対応が難しい。

酸電気伝導率は、海水リーク時に異常値を示す検査項目である。しかしながら、酸電気伝導率計では、炭酸イオン及び重炭酸イオンの混入が計測値に大きな影響を与える。復水器内に空気が浸入すると、復水器内の真空度が低下するが、そのような状況では酸電気伝導率が異常値を示したとしても、海水リークが原因なのか、または空気由来の炭酸イオンの混入によるものなのかを判断するのが困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、海水リークなどの対応の緊急性が高い事象をより確実に検出し、迅速な対応を可能とする水質管理方法及び水質管理システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、発電プラントの水・蒸気系において、複数の水質監視計器を用いて水質管理を行う水質管理方法であって、復水器または復水器関連機器に由来する検水をナトリウム計及び酸電気伝導率計で計測し、ナトリウム及び酸電気伝導率の少なくとも一方の検査項目で異常値が検出された場合に、緊急時処置手順に従い処置を行う水質管理方法を提供する。

上記発明によれば、復水器に由来する検水及び復水脱塩装置に由来する検水の少なくとも一方で異常値が検出された場合に、復水器において海水リークの可能性があると判断し、通常の手順とは異なる緊急時処置手順に従い処置を行う。異常値が検出された検査項目がナトリウム及び酸電気伝導率の少なくとも一方である場合、復水器において海水がリークしている可能性が特に高くなる。

複数箇所に設置された水質監視計器のうち、異常値が検出された場合に特に対応の緊急性が高い水質監視計器及びその検査項目を予め定義しておくことで、緊急時に素早い対応が可能となる。それにより、水質悪化に伴う被害の悪化を防止できるようになる。

ナトリウム値及び酸電気伝導率は、海水リークによりその値が上昇する検査項目であるが、それ以外の要因で値が上昇することもある。
復水器には純水が供給されているため、この純水にナトリウムが混入した場合には、ナトリウム計において計測されたナトリウム値が上昇する。ここでいう純水は、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。また、復水脱塩装置ではイオン交換樹脂により脱塩が行われているが、イオン交換樹脂の再生処理に使用された水酸化ナトリウム由来のナトリウムがイオン交換樹脂に残存する可能性がある。ナトリウムが残存した場合、復水脱塩装置を経由した水にナトリウムが混入し、以降に設置されたナトリウム計で計測されたナトリウム値が上昇することもある。
酸電気伝導率計は、炭酸イオンや重炭酸イオンの影響によって計測値が上昇することがある。また、酸電気伝導率計に用いられている陽イオン交換樹脂は、交換時期が近付くとイオン交換能力が低下し、不純物が混入していない場合であっても酸電気伝導率が緩やかに上昇する傾向を示す。
上記発明によれば、検水をナトリウム計及び酸電気伝導率計の２つの検査項目で監視するため、異常値を示した原因を特定し易くなる。また、一方の検査項目が計測不能となった場合であっても、他方の検査項目により海水リークなどを継続監視することが可能となる。

上記発明の一態様において、水質管理方法は、異常が検出された水質監視計器における監視が正常に実施されているか否かを確認する確認工程を備える。

水質管理を行う上で、監視が正常に実施されていないことにより、水質監視計器において異常値が検出される場合がある。上記発明の一態様によれば、確認工程を備えることで、検出された異常値が水質の異常を示すものであるか否かを判断することができる。

上記発明の一態様において、前記緊急時処置手順は、前記検水において、異常値が検出された検査項目がナトリウム及び酸電気伝導率であった場合に、前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値に基づき、推定酸電気伝導率を算出し、前記推定酸電気伝導率を、前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率と比較する比較工程を含むことが好ましい。

上記発明の一態様によれば、ナトリウム値を推定酸電気伝導率に換算して、その変化履歴を酸電気伝導率と比較することで、検査項目が異常値を示した要因が海水リークによるものか、それ以外（空気の混入、純水タンクからのＮａの混入など）によるものかを区別することができる。すなわち、海水リークの発生の有無の判断が容易となる。
また、復水器に由来する検水で異常値が検出されず、復水脱塩装置に由来する検水のみで異常値が検出された場合には、陽イオン交換樹脂の交換時期を判断することもできる。

上記発明の一態様において、前記緊急時処置手順は、前記検水において、異常値が検出された検査項目がナトリウム及び酸電気伝導率であった場合に、前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値、及び、前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率を、それぞれ塩化物イオン濃度Ｎ及び塩化物イオン濃度Ａに換算し、前記塩化物イオン濃度Ｎ及び前記塩化物イオン濃度Ａを比較する比較工程を含むことが好ましい。

上記発明の一態様によれば、ナトリウム値及び酸電気伝導率を塩化物イオン濃度に換算して、その変化履歴を比較することで、検査項目が異常値を示した原因が海水由来の不純物によるものか、それ以外（空気の混入、純水タンクからのＮａの混入など）によるものかを区別することができる。すなわち、推定酸電気伝導率と酸電気伝導率とを比較することで、海水リークの発生の有無の判断が容易となる。
また、復水器に由来する検水で異常値が検出されず、復水脱塩装置に由来する検水のみで異常値が検出された場合には、陽イオン交換樹脂の交換時期を判断することもできる。

上記発明の一態様において、前記緊急時処置手順は、前記検水において、異常値が検出された検査項目がナトリウムまたは酸電気伝導率のいずれか一方であった場合に、前記検水の塩化物イオン分析を実施する塩化物イオン分析工程を含むことが好ましい。

異常値が検出された検査項目が、ナトリウムまたは酸電気伝導率のいずれか一方であった場合には、ナトリウム及び酸電気伝導率の情報のみでは海水リークの発生の有無を判断することが困難である。上記発明の一態様によれば、塩化物イオン分析を行うことで、海水リークが生じているか否かを判断することができる。

また、本発明は、発電プラントの水・蒸気系において、複数の水質監視計器を用いて水質管理を行う水質管理システムであって、復水器または復水器関連機器の少なくとも一方に由来する検水を計測可能なナトリウム計及び酸電気伝導率計と、前記ナトリウム計及び前記酸電気伝導率計の計測結果に基づき、使用者に対応の緊急性の有無を報知する報知部と、を備え、前記報知部は、ナトリウム計及び酸電気伝導率計の少なくとも一方で異常値が検出された場合に、対応の緊急性が有ることを報知する水質管理システムを提供する。

上記発明によれば、ナトリウム計及び酸電気伝導率計を備えることで、復水器に由来する検水及び復水脱塩装置に由来する検水の水質を監視することができる。ナトリウム計及び酸電気伝導率計は海水リークが生じたときに異常値を検出する。よって、ナトリウム計及び酸電気伝導率計の両方で水質を監視することで、水質監視の精度が向上する。
報知部は、ナトリウム計及び酸電気伝導率計の計測結果に基づき、対応の緊急性の有無を使用者に報知する。これにより、緊急時に判断に迷うことなく素早い対応が可能となるため、水質悪化に伴う被害の悪化を防止できるようになる。

上記発明の一態様において、水質管理システムは、前記対応の緊急性の有無に対応する処置手順を、使用者にガイドするガイド部を備えることが好ましい。

上記発明の一態様によれば、ガイド部を備えることで、異常が検出された際の対応を、使用者が迅速に行うことができる。

上記発明の一態様において、水質管理システムは、前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値を、推定酸電気伝導率に換算する計算部を備え、前記推定酸電気伝導率及び前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率の変化履歴を比較できることが好ましい。

上記発明の一態様によれば、ナトリウム値を推定酸電気伝導率に換算して、その変化履歴を酸電気伝導率と比較することで、検査項目が異常値を示した要因が海水リークによるものか、それ以外（空気の混入、純水タンクからのナトリウムの混入など）によるものかを区別することができる。すなわち、推定酸電気伝導率と酸電気伝導率とを比較することで、海水リークの発生の有無の判断が容易となる。
また、復水器に由来する検水で異常値が検出されず、復水脱塩装置に由来する検水のみで異常値が検出された場合には、陽イオン交換樹脂の交換時期を判断することもできる。

上記発明の一態様において、水質管理システムは、前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値、及び、前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率を、それぞれ塩化物イオン濃度Ｎ及び塩化物イオン濃度Ａに換算する計算部を備え、前記塩化物イオン濃度Ｎ及び前記塩化物イオン濃度Ａの変化履歴を比較できることが好ましい。

上記発明の一態様によれば、ナトリウム値及び酸電気伝導率を塩化物濃度に換算して、その変化履歴を比較することで、検査項目が異常値を示した要因が海水リークによるものか、それ以外（空気の混入、純水タンクからのナトリウムの混入など）によるものかを区別することができる。これにより、海水リークの発生の有無の判断が容易となる。
また、復水器に由来する検水で異常値が検出されず、復水脱塩装置に由来する検水のみで異常値が検出された場合には、陽イオン交換樹脂の交換時期を判断することもできる。

上記発明の一態様において、水質管理システムは、前記検水の塩化物イオン分析を実施する塩化物イオン分析装置を備えることが好ましい。

異常値が検出された検査項目が、ナトリウムまたは酸電気伝導率のいずれか一方であった場合には、ナトリウム及び酸電気伝導率の情報のみでは海水リークの発生の有無を判断することが困難である。上記発明の一態様によれば、塩化物イオン分析装置を備えることで、海水リークが生じているか否かを判断することができる。

本発明によれば、海水リーク等の緊急性の高い事象に対し、素早い対応が可能となり、被害の拡大を防止できる。
また、ナトリウム計の測定値から推定酸電気伝導率を換算することで、炭酸イオン及び重炭酸イオンの影響を排除することができ、海水由来の不純物であると判断できる。
また、ナトリウム計の測定値から換算した推定酸電気伝導率と実際の酸電気伝導率の測定値を比較しながら監視することで海水リーク発生の有無の判断が容易になるため、素早い対応が可能となり、海水汚染の拡大を防止できる。

水質管理システムを適用した発電プラントの概略図である。 第１実施形態に係る水質管理方法のフローチャートである。 第１実施形態に係る水質管理方法のフローチャートである。 海水リークの有無を判断する方法を示す図である。 推定酸電気伝導率の変化履歴及び酸電気伝導率の変化履歴を画面に表示して比較監視した図である。 推定酸電気伝導率の変化履歴及び酸電気伝導率の変化履歴を画面に表示して比較監視した図である。 推定酸電気伝導率の変化履歴及び酸電気伝導率の変化履歴を画面に表示して比較監視した図である。

以下に、本発明に係る水質管理方法及び水質管理システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本実施形態に係る水質管理方法及び水質管理システムを適用する発電プラントについて説明する。
図１に、水質管理システムを適用した発電プラント１の概略図を示す。水質管理システムを適用した発電プラント１は、水蒸気タービン２、復水器３、復水脱塩装置４、低圧ヒータ５、脱気器６、高圧ヒータ７、節炭器８、火炉９、過熱器１０、再熱器１１、純水タンク１２、及び純水製造装置ライン１３を含む構成とされる。

復水器３は、内部に冷却管を備え、冷却管内に海水を流すことで、水蒸気タービン２からの蒸気を冷却して復水することができる。復水脱塩装置４は、イオン交換樹脂を備えており、復水ポンプ１４を介して復水をイオン交換樹脂に通すことで、復水中の塩分を除去することができる。

低圧ヒータ５は、復水昇圧ポンプ１５を介して供給された脱塩後の復水を低圧条件で加熱することができる。脱気器６は、低圧加熱された水中の酸素を脱気することができる。高圧ヒータ７は、給水ポンプ１６を介して脱気器６より供給された給水を高圧条件で加熱することができる。節炭器８、火炉９、及び過熱器１０は、高圧加熱された給水を高温高圧の蒸気として水蒸気タービン２へと供給することができる。再熱器１１は、水蒸気タービン２で仕事をした蒸気を再び加熱し、水蒸気タービン２を回す蒸気を作ることができる。

純水タンク１２及び純水製造装置ライン１３は、給水ポンプ１７を介して、または給水ポンプ１７を介さず、復水器３内に純水を供給することができる。

水蒸気タービン２を用いる発電プラント１の水・蒸気系には、任意の箇所に水質管理システムとして複数の水質監視計器が取り付けられている。水質監視計器は、ｐＨ計、酸電気伝導率計（検塩計）、電気伝導率計、溶存酸素計、温度計、ナトリウム計（Ｎａ計）、ヒドラジン計、シリカ計、濁度計などの各種センサを適宜含む。電気伝導率計は、測定された電気伝導率から間接的にアンモニア濃度を求めることができる。本実施形態に係る水質管理システムでは、酸電気伝導率計及びナトリウム計が特徴となる。よって、図１では、酸電気伝導率計及びナトリウム計以外の他のセンサの取り付け位置をＸ１〜Ｘ４としてまとめて表記する。なお、他のセンサの取り付け位置は、必ずしもＸ１〜Ｘ４に限定されるものではない。

本実施形態において、酸電気伝導率計（検塩計）１８及びナトリウム計１９は、検塩ポンプ２０を介して復水器３に取り付けられている。酸電気伝導率計（検塩計）１８は、陽イオン交換樹脂によりＮａＣｌからＮａを分離し、ＨＣｌの形態で電気伝導率を検出するセンサである。ナトリウム計１９は、ナトリウムイオン電極測定法によりＮａを直接計測するセンサである。検塩ポンプ２０は、復水器３内から検水を採取し、酸電気伝導率計１８及びナトリウム計１９に送ることができる。検塩ポンプ２０は、復水器３内の水をむらなく採取できるよう、復水器３の大きさなどに応じて複数取り付けられていると良い。
なお、図１では、酸電気伝導率計１８及びナトリウム計１９に検水を送るポンプとして検塩ポンプ２０を共用しているが、別々のポンプを用いても良い。

酸電気伝導率計１８及びナトリウム計１９を併用することで、いずれか一方のセンサが海水リークを検出不可能な状態になった場合でも、水質の監視を継続することができる。また、２種類の検査項目により水質を監視できるため、監視の信頼性を向上させることができる。また、酸電気伝導率計１８及びナトリウム計１９を復水器３に取付けることで、より早い段階で海水リークを発見することができる。

ナトリウム計１９は、復水ポンプ出口（位置Ｘ１）及び復水脱塩装置出口（位置Ｘ２）付近にも取り付けられていることが好ましい。位置Ｘ１，位置Ｘ２に取り付けられた水質監視計器には、電気伝導率計または酸電気伝導率計１８のセンサが含まれていることが好ましい。ナトリウム計１９及び電気伝導率計が既存の水質管理システムにおいて設置されている場合は、それをそのまま利用しても良い。
ナトリウム計１９及び酸電気伝導率計１８をＸ１に設置することで、海水リークが発生した場合、ダブルチェックが可能となる。また、水質監視計器が酸電気伝導率計１８のセンサを含む場合には電気伝導率計よりも精度良く海水成分の流入を判断できる。

低圧ヒータよりも上流側で復水器廻りの水を監視することで、海水リークが生じた際の海水による汚染範囲を把握することができる。復水脱塩装置出口側にナトリウム計を設置すると、復水脱塩装置におけるイオン交換樹脂の交換時期を把握することができる。

水質管理システムは、図示しない報知部、ガイド部、及び計算部を備えている。
報知部は、ナトリウム計１９及び酸電気伝導率計１８の計測結果に基づき、使用者に対応の緊急性の有無を報知する。発電プラントの水・蒸気系にて水質の異常が生じた場合、異常を検出した水質監視計器を特定する。ナトリウム計１９及び酸電気伝導率計１８の少なくとも一方で異常値が検出されていた場合に、報知部は対応の緊急性が有ることを使用者に報知する機能を有する。異常を検出した水質監視計器がナトリウム計１９及び酸電気伝導率計１８以外である場合に、報知部は対応の緊急性が無いことを使用者に報知する機能を有する。報知は、音声、画面表示などの任意の方法で行われる。
なお、「異常」とは、例えば、酸電気伝導率計１８では略０．２μＳ/ｃｍ（０．０２ｍＳ/ｍ）以上、ナトリウム計では略５ｐｐｂ以上の値が検出された場合を目安とし、それぞれの計測値の（前後の）推移と合わせて判断される。高圧ボイラ（２０ＭＰａ以上）におけるボイラ給水の管理基準は、ＡＶＴ処理（揮発性物質処理）で０．０２５ｍＳ／ｍ以下、ＣＷＴ処理（酸素処理）で０．０２ｍＳ／ｍ以下に設定されている。従って、酸電気伝導率０．２μＳ／ｃｍ以下という値は、測定精度的に十分管理できるレベルである。

ガイド部は、対応の緊急性の有無に対応する処置手順を、使用者にガイドすることができる。ガイド部は、対応の緊急性が有る（高い）場合には緊急時の処置手順をガイドする。ガイド部は、対応の緊急性が無い（低い）場合には非緊急時の処置手順をガイドする。ガイドは、音声、画面表示などの任意の方法で行われる。

計算部は、ナトリウム計１９で計測した検水のナトリウム値を、推定酸電気伝導率に換算することができる。これにより、推定酸電気伝導率及び酸電気伝導率計１８で実測した酸電気伝導率の変化履歴を直接比較することができる。

水質管理システムは、推定酸電気伝導率及び酸電気伝導率計１８で実測した酸電気伝導率の変化履歴を比較監視できる比較監視部を備えていても良い。比較監視部は、例えば、上記変化履歴を並べて画面表示できる機能を備えている。比較監視部は、例えば、上記変化履歴のうち、一方の変化履歴が他方の変化履歴と異なる挙動を示したか否かを判定する判定機能を備えていても良い。判定機能を備えている場合には、更に比較監視部は、判定結果の情報を報知部に送る機能を備えていることが好ましい。

水質管理システムは、水質監視計器で異常が検出された場合に、異常を検出した水質監視計器で計測される検水を塩化物イオン分析できる塩化物イオン分析装置を備えていても良い。

次に、本実施形態に係る水質管理方法について説明する。
図２及び図３に、本実施形態に係る水質管理方法のフローチャートを示す。図２では、主として対応の緊急性が高い場合の手順が示されている。図３では、主として対応の緊急性が無い場合の手順が示されている。本実施形態に係る水質管理方法はステップ１１（Ｓ１１）〜ステップ１６（Ｓ１６）、及びステップ２１（Ｓ２１）〜ステップ２５（Ｓ２５）を備えている。

（Ｓ１１）対応の緊急性の有無の判断
発電プラントの水質監視計器が異常値を示した場合、まず、異常を検出した水質監視計器の位置、及び異常値を示した検査項目の種類を確認する。検査項目の種類としては、酸電気伝導率、ナトリウム、電気伝導率、ｐＨ、アンモニア、ヒドラジン、シリカ、溶存酸素、濁度などが挙げられる。

異常を検出した水質監視計器が、復水器または復水器関連機器に由来する水を監視する計器であり、且つ、異常を示した検査項目の種類がナトリウム及び酸電気伝導率の少なくとも一方である場合には、対応の緊急性が有ると判断し、緊急時の処置手順に従って処置を行う。

異常を検出した水質監視計器が、復水器または復水器関連機器に由来する水を監視する計器以外の水質監視計器である場合には、対応の緊急性が無いと判断し、非緊急時の処置手順（Ｂ）に従って処置を行う。

（Ｓ１２）監視状況の確認
対応の緊急性が有ると判断した場合、まず、異常を示した水質監視計器での監視が正常に行われているか否かを確認する。確認項目の具体例を以下（ａ１）〜（ａ４）に示す。
（ａ１）サンプリングラインのバルブの開閉状況の確認
（ａ２）サンプリング量の確認
（ａ３）水質監視計器のセンサを確認
（ａ４）水質監視計器の付属設備の状況確認

（Ｓ１３）監視異常の有無の判断
上記（Ｓ１２）の結果、監視が正常に行われていた場合には、引き続き緊急時の処置手順に従い処置（Ｓ１４）を行う。
上記（Ｓ１２）の結果、監視が正常に行われていなかった場合には、監視が正常に行われるように是正する（Ｃ）。

（Ｓ１４）海水リークの有無の判断
検出された異常の原因が海水リークであるか否かを判断する。判断は、図４に示すように、（ｂ１）ナトリウム値及び酸電気伝導率を利用する、または、（ｂ２）塩化物イオン分析によって行う。

（ｂ１）ナトリウム値及び酸電気伝導率を利用する
異常値を示した検査項目がナトリウム及び酸電気伝導率であった場合には、海水リークが生じていると判断する。
より監視の信頼性を高めたい場合には、ナトリウム値及び酸電気伝導率を比較することで異常値を示す原因を推定する。詳細には、まず、ナトリウム計で計測したナトリウム値に基づき、検水中に含まれるナトリウムがすべてＨＣｌの形態で存在したと仮定して、ナトリウム値を推定酸電気伝導率に換算する。推定酸電気伝導率の算出は連続的に実施し、変化履歴及び数値として記録する。

次に、推定酸電気伝導率の変化履歴を、酸電気伝導率計で計測した、由来を同じとする検水の酸電気伝導率（実測値）の変化履歴と比較監視する。
推定酸電気伝導率の変化履歴が、酸電気伝導率（実測値）の変化履歴と同じように推移している場合、海水リークが生じていると判断することができる。ここで「変化履歴が同じ」とは、測定誤差などの違いを許容する。
推定酸電気伝導率の変化履歴が、酸電気伝導率（実測値）の変化履歴と異なる挙動を示す場合、海水リークは生じていないと判断し、手順（Ｄ）へと移る。

図５〜図７に、推定酸電気伝導率の変化履歴及び酸電気伝導率の変化履歴を画面に表示して比較監視した場合の実施例を示す。同図において、横軸は時間、縦軸は酸電気伝導率、破線が推定酸電気伝導率の変化履歴、実線が酸電気伝導率（実測値）の変化履歴である。推定酸電気伝導率は、Ｎａ（ｐｐｂ）×０．０１８５≒酸電気伝導率（μＳ／ｃｍ）との式を利用して推算した。

図５では、推定酸電気伝導率がほとんど変化せずに、酸電気伝導率（実測値）のみが緩やかな上昇傾向を示した。図５によれば、ナトリウム値に基づく推定酸電気伝導率がほとんど変化していないため、実際にナトリウムが混入しているとは考えにくい。両変化履歴が図５のような挙動を示した場合、検出された異常の原因が酸電気伝導率計のイオン交換樹脂の交換時期であることがわかる。

図６では、推定酸電気伝導率と酸電気伝導率とが略同じ挙動を示した。推定酸電気伝導率の値は、酸電気伝導率の値（実測値）の約０．８５倍の値となり、略同等であった。由来が同じ検水の塩化物イオン濃度を分析した結果、検水中に５ｐｐｍの塩素イオンが含まれていることが確認された。ユニットを停止し、復水内部を点検した結果、冷却管が破損していることが確認された。従って、両変化履歴が図６のような挙動を示した場合、検出された異常の原因が、海水リークによる海水由来の不純物の混入であると判断することができる。

図７では、推定酸電気伝導率がほとんど変化せずに、酸電気伝導率（実測値）のみが急激な上昇傾向を示した。由来が同じ検水の塩化物イオン濃度を分析した結果、検水中に含まれる塩素イオンは＜０．１ｐｐｍであった。ナトリウム計の計測は炭酸イオンの影響を受けないため、酸電気伝導率が海水リーク以外の原因で変動したと考えらえる。復水器の運転状況を確認した結果、復水器の真空度が低下しており、復水器に空気が持ち込まれたため、炭酸イオンの影響を受けて酸電気伝導率（実測値）が上昇していることがわかった。従って、両変化履歴が図７のような挙動を示した場合、検出された異常の原因が、復水器内の真空度が低下したことにより復水器内に漏れこんだ空気由来の炭酸ガスの影響であると判断することができる。

（ｂ２）塩化物イオン分析
異常値を示した検査項目がナトリウムのみ、酸電気伝導率のみであった場合には、検水中の塩化物イオン分析を行う。検水中の塩素イオン濃度が閾値を超える場合には、海水リークが生じていると判断することができる。

検水中の塩素イオン濃度が閾値を超えていない場合には、発電プラントの関連機器の動作状況の確認を行い、異常があった場合にはこれを是正する。確認項目としては、（ｃ）〜（ｅ）などが挙げられる。
（ｃ）薬注設備の確認
（ｃ１）薬注ラインのバルブの開閉状況の確認
（ｃ２）薬注ポンプの運転状況の確認
（ｃ３）薬注タンクのレベルの確認
（ｄ）復水脱塩装置の運転状況の確認
（ｄ１）通水系統（樹脂塔）の確認
（ｄ２）樹脂塔の切り替え時期（通水時間）の確認
（ｅ）脱気器の運転状況の確認
（ｅ１）脱気器の蒸気投入量の確認
（ｅ２）脱気器タンクの温度の確認
（ｅ３）復水器への排気ラインのバルブの開閉状況の確認

上記（Ｓ１４）にて、海水リークが生じていると判断した場合には、発電量をおとす、または燃料投入を停止するなどにより負荷降下（Ｓ１５）させた後、ユニットを停止させる（Ｓ１６）。

上記（Ｓ１４）の（ｂ１）では、ナトリウム値及び酸電気伝導率を利用することにより、塩化物イオン分析の工程を省略できるため、より迅速な対応が可能となる。

次に、非緊急時の処置手順（Ｂ）について説明する。
上記（Ｓ１１）において対応の緊急性が無い（低い）と判断した場合、まず、異常を示した水質監視計器での監視が正常に行われているか否かを確認する（Ｓ２１）。確認項目は上記（Ｓ１２）と同様とされる。

上記（Ｓ２１）の結果、監視が正常に行われていなかった場合（Ｓ２２）には、監視が正常に行われるように是正する（Ｓ２３）。
上記（Ｓ２１）の結果、監視が正常に行われていた場合には、発電プラントの関連機器の動作状況の確認を行い、異常があった場合にはこれを是正する（Ｓ２４）。確認項目は、上記（Ｓ１４）の（ｂ２）と同様とされる。

動作状況を確認する関連機器は、異常値を示した検査項目の種類に応じて、優先順位が定められていることが好ましい。例えば、異常を示した検査項目が電気伝導率，ｐＨ，アンモニア、ヒドラジンであった場合には、確認項目（ｃ）を最優先に確認すると良い。例えば、異常を示した検査項目がシリカであった場合には、確認項目（ｄ）を最優先に確認すると良い。例えば、異常を示した検査項目がシリカであった場合には、確認項目（ｅ）を最優先に確認すると良い。

上記（Ｓ２３）の後、水質監視計器による計測値の異常が解消されたか否かに応じて、次の処置を選択する（Ｓ２５）。
異常が解消された場合、非緊急時の処置は終了とする。水質監視計器による計測値の異常が解消されなかった場合、（Ｓ２４）を実施する。

〔第２実施形態〕
本実施形態に係る水質管理方法及び水質管理システムは、ナトリウム値及び酸電気伝導率をそれぞれ塩化物イオン濃度に換算して比較監視する以外は、第１実施形態と同様とされる。

本実施形態に係る水質管理システムは、第１実施形態と同様に計算部及び比較監視部を備えている。
計算部は、ナトリウム計で計測した検水のナトリウム値、及び、酸電気伝導率計で計測した検水の酸電気伝導率を、それぞれ塩化物イオン濃度Ｎ及び塩化物イオン濃度Ａに換算する。

比較監視部は、塩化物イオン濃度Ｎ及び塩化物イオン濃度Ａの変化履歴及び数値を比較監視できる。

本実施形態に係る水質管理方法では、第１実施形態と同様に（Ｓ１４）を備えているが、（Ｓ１４）の（ｂ１）のナトリウム値及び酸電気伝導率の比較は、以下のように行う。
まず、ナトリウム計で計測したナトリウム値及び酸電気伝導率計で計測した酸電気伝導率を、それぞれ塩化物イオン濃度（Ｃｌ濃度）Ｎ及び塩化物イオン濃度（Ｃｌ濃度）Ａに換算する。各塩化物イオン濃度（Ｃｌ濃度）の算出は連続的に実施し、変化履歴及び数値として記録する。

次に、塩化物イオン濃度（Ｃｌ濃度）Ｎ及び塩化物イオン濃度（Ｃｌ濃度）Ａの変化履歴を比較監視する。
塩化物イオン濃度Ｎの変化履歴が、塩化物イオン濃度Ａの変化履歴と同じように推移している場合、海水リークが生じていると判断することができる。ここで「変化履歴が同じ」とは、測定誤差などの違いを許容する。
塩化物イオン濃度Ｎの変化履歴が、塩化物イオン濃度Ａの変化履歴と異なる挙動を示す場合、海水リークは生じていないと判断し、手順（Ｄ）へと移る。

１ 発電プラント
２ 水蒸気タービン
３ 復水器
４ 復水脱塩装置（復水器関連機器）
５ 低圧ヒータ
６ 脱気器
７ 高圧ヒータ
８ 節炭器
９ 火炉
１０ 過熱器
１１ 再熱器
１２ 純水タンク
１３ 純水製造装置ライン
１４ 復水ポンプ（復水器関連機器）
１５ 復水昇圧ポンプ（復水器関連機器）
１６，１７ 給水ポンプ
１８ 酸電気伝導率計（検塩計）
１９ ナトリウム計
２０ 検塩ポンプ

Claims (10)

1. 水蒸気タービンを用いる発電プラントの水・蒸気系において、複数の水質監視計器を用いて水質管理を行う水質管理方法であって、
   復水器または復水器関連機器に由来する検水をナトリウム計及び酸電気伝導率計で計測し、ナトリウム及び酸電気伝導率の少なくとも一方の検査項目で異常値が検出された場合に、緊急時処置手順に従い処置を行う水質管理方法。
2. 異常が検出された水質監視計器における監視が正常に実施されているか否かを確認する確認工程を備える請求項１に記載の水質管理方法。
3. 前記前記緊急時処置手順が、
   前記検水において、異常値が検出された検査項目がナトリウム及び酸電気伝導率であった場合に、前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値に基づき、推定酸電気伝導率を算出し、
   前記推定酸電気伝導率を、前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率と比較する比較工程を含む請求項１または請求項２に記載の水質管理方法。
4. 前記緊急時処置手順が、
   前記検水において、異常値が検出された検査項目がナトリウム及び酸電気伝導率であった場合に、前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値、及び、前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率を、それぞれ塩化物イオン濃度Ｎ及び塩化物イオン濃度Ａに換算し、前記塩化物イオン濃度Ｎ及び前記塩化物イオン濃度Ａを比較する比較工程を含む請求項１または請求項２に記載の水質管理方法。
5. 前記緊急時処置手順が、
   前記検水において、異常値が検出された検査項目がナトリウムまたは酸電気伝導率のいずれか一方であった場合に、前記検水の塩化物イオン分析を実施する塩化物イオン分析工程を含む請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の水質管理方法。
6. 発電プラントの水・蒸気系において、複数の水質監視計器を用いて水質管理を行う水質管理システムであって、
   復水器または復水器関連機器の少なくとも一方に由来する検水を計測可能なナトリウム計及び酸電気伝導率計と、
   前記ナトリウム計及び前記酸電気伝導率計の計測結果に基づき、使用者に対応の緊急性の有無を報知する報知部と、
   を備え、
   前記報知部は、ナトリウム計及び酸電気伝導率計の少なくとも一方で異常値が検出された場合に、対応の緊急性が有ることを報知する水質管理システム。
7. 前記対応の緊急性の有無に対応する処置手順を、使用者にガイドするガイド部を備える請求項６に記載の水質管理システム。
8. 前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値を、推定酸電気伝導率に換算する計算部を備え、
   前記推定酸電気伝導率及び前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率の変化履歴を比較できる請求項６または請求項７に記載の水質管理システム。
9. 前記ナトリウム計で計測した前記検水のナトリウム値、及び、前記酸電気伝導率計で計測した前記検水の酸電気伝導率を、それぞれ塩化物イオン濃度Ｎ及び塩化物イオン濃度Ａに換算する計算部を備え、
   前記塩化物イオン濃度Ｎ及び前記塩化物イオン濃度Ａの変化履歴を比較できる請求項６または請求項７に記載の水質管理システム。
10. 前記検水の塩化物イオン分析を実施する塩化物イオン分析装置を備える請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の水質管理システム。
    

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