JP2015151857A - 遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設 - Google Patents

Abstract

【課題】内部循環型貯水池内部の構造に遅延防潮堤を設け、プラントを冷却させて排出された海水の動線を最大限に延長させることにより、海水の冷却効果を向上させた内部循環型プラント冷却施設構造を提供する。
【解決手段】本発明は遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設に関し、外海から海水が流入し、プラントに連結される貯水池と、前記貯水池と前記外海とを区分するように前記プラント周辺を取り囲む外部防潮堤と、前記貯水池の内部に配置され、取水池および排水池を区画する内部防潮堤と、前記外部防潮堤を貫通して前記外海と前記貯水池とを連結する通水管と、前記外部防潮堤または前記内部防潮堤に一端が連結される遅延防潮堤とを含み、前記排水池の海水は、前記遅延防潮堤を迂回して折曲して流れるものとして構成し、海水の動線を最大限に延長させることにより、海水の冷却効果を向上させた内部循環型プラント冷却施設に関する発明である。
【選択図】図２

Description

本発明は、遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設に関する発明であって、内部循環型貯水池内部の構造に遅延防潮堤を設け、プラントを冷却させて排出された海水の動線を最大限に延長させることにより、海水の冷却効果を向上させた内部循環型プラント冷却施設に関する発明である。

一般的に、海辺に建設されるプラントは、周辺の海水を冷却水として用いて設備を冷却させる。一般的に、波や潮流の影響でプラントが破損するのを防止するために、プラント周辺に防潮堤および防波堤を設置し、設置構造によって開放型および閉鎖型に区分される。

日本国登録実用新案第１９９５−０００５００号のような従来の防波堤は、プラント周辺に開放型で設けられ、自由な海水の流出入が可能であったが、海水の遮断手段がなく、プラントの故障により汚染した海水が外海に放出されることを制御できない問題があった。

これを解決するために、韓国公開特許第２０１１−００９６３０８号および第２０１１−００５９０２６号において、内部循環型防波堤を構成し、防波堤に通水管を形成することで、外海の波や津波からプラントを保護する一方、汚染水の流出を防止することができるプラント冷却設備構造を開示している。しかし、これは、単に取水池と排水池を内部循環型に区分して通水管で互いを連結させただけであり、排水池の水を冷却させることができる手段がなく、高温の排水池の水を外海にそのまま放出させ、結果的に外海の温度を上昇させる問題があった。

図１は、従来の内部循環型防潮堤が備えられたプラント冷却設備の平面図である。図１を参照する時、従来の内部循環型防潮堤２０は、プラント１０周辺に貯水池が形成されるように周りを取り囲む構造である。貯水池３０は、プラントに供給される低温の海水が貯蔵される取水池３１と、プラント１０を冷却させて排出される海水を貯蔵する排水池３２とに分離されている。取水池３１および排水池３２はそれぞれ、外海４０と取水通水管６０および排水通水管７０を介して連結され、海水を受けたり放水する。また、取水池３１と排水池３２とは、連結管５０を介して連結されている。

プラント１０の冷却過程を順次に説明すると、取水通水管６０を介して外海４０から取水池３１に低温の海水が流入する。海水は、取水池３１からプラント１０に流動してプラントの設備を冷却させ、排水池３２に流出する。排水池３２に貯蔵された海水は、連結管５０を介して再び取水池３２に流動したり、排水通水管７０を介して外海４０に放水される。

ただし、従来のプラント冷却施設は、取水池３１と排水池３２とを区分して内部的に循環可能な構造であるが、温度の上昇した排水池３２の水を効果的に下げることができず、温度が上昇した状態で外海に放水され、それにより、外海の温度が上昇して環境汚染の面で問題があった。また、上昇した海水を取水池３１に流動させてプラントの冷却効果が減少する限界があった。

したがって、プラントを冷却させるのに使用された水を外海に放出させる前に、再び温度を下げる必要性が台頭している。

日本国登録実用新案第１９９５−０００５００号明細書 韓国公開特許第２０１１−００９６３０８号明細書 韓国公開特許第２０１１−００５９０２６号明細書

本発明の目的は、内部循環型貯水池内部の構造に遅延防潮堤を設け、プラントを冷却させて排出された海水の動線を最大限に延長させることにより、海水の冷却効果を向上させた内部循環型プラント冷却施設構造を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明にかかる内部循環型プラント冷却施設は、外海から海水が流入し、プラントに連結される貯水池と、前記貯水池と前記外海とを区分するように前記プラント周辺を取り囲む外部防潮堤と、前記貯水池の内部に配置され、取水池および排水池を区画する内部防潮堤と、前記外部防潮堤を貫通して前記外海と前記貯水池とを連結する通水管と、前記外部防潮堤または前記内部防潮堤に一端が連結される遅延防潮堤とを含み、前記排水池の海水は、前記遅延防潮堤を迂回して折曲して流れるものとして構成される。

この時、前記遅延防潮堤は、前記外部防潮堤および前記内部防潮堤の長手方向と垂直に形成されるとよい。

この時、前記遅延防潮堤は、一端が前記外部防潮堤と結合され、他端が前記内部防潮堤と離隔して配置される第１遅延防潮堤と、一端が前記内部防潮堤と結合され、他端が前記外部防潮堤と離隔して配置される第２遅延防潮堤とを含み、前記第１遅延防潮堤および前記第２遅延防潮堤は、交互に交番して形成されるとよい。

この時、前記遅延防潮堤は、一端が前記外部防潮堤と結合され、他端が前記内部防潮堤と結合され、幅方向を貫通する水路ホールが一端部側に形成された第１遅延防潮堤と、一端が前記内部防潮堤と結合され、他端が前記外部防潮堤と結合され、幅方向に貫通する水路ホールが他端部側に形成される第２遅延防潮堤とを含み、前記第１遅延防潮堤および前記第２遅延防潮堤は、交互に交番して形成されるとよい。

この時、前記通水管は、前記外海と前記取水池とを連結し、前記外海から前記取水池に海水を流入させる取水通水管と、前記外海と前記排水池とを連結し、前記排水池から前記外海に海水を放出させる排水通水管とを含むことができる。

この時、前記取水通水管に形成され、前記貯水池に流入する前記海水を制御するように前記取水通水管を開閉する取水バルブと、前記排水通水管に形成され、前記貯水池から流出する前記海水を制御するように前記排水通水管を開閉する排水バルブとをさらに含むことができる。

この時、前記内部防潮堤を貫通し、前記取水池および前記排水池を連結する連結管をさらに含むことができる。

この時、前記連結管に形成され、前記取水池および前記排水池の間の流動を制御するように前記連結管を開閉する連結バルブをさらに含むことができる。

本発明は、プラント周辺に防波堤を内部循環型に配置し、大型津波のような災害からプラントを保護することができると共に、有事の際にプラントから出る汚染水が外海に放出されないように遮断させることができる。

また、本発明は、プラントを冷却させるのに使用した海水を貯水させて温度を下げた後、再び取水池に流れるようにして、内部循環型貯水池で内部的に循環させてプラントを冷却させることができ、プラントを冷却させるのに要求される海水の量を顕著に減少させることができる。

さらに、本発明は、排水池の内部に遅延防潮堤を追加的に設け、海水が排水池に留まる時間を増加させることにより、取水池と排水池との海水温度差を最小化させることができる。

従来の内部循環型防潮堤が備えられたプラント冷却設備の平面図である。 本発明の一実施形態にかかる海水排出の遅延されるプラント冷却施設の構成図である。 本発明の他の実施形態にかかる海水排出の遅延されるプラント冷却施設の構成図である。

以下、本発明を、添付した図面を参照して詳細に説明する。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不透明にする可能性がある公知の機能、および構成に関する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状および大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。

以下、本発明にかかる好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態にかかる海水排出の遅延されるプラント冷却施設の構成図である。

図２を参照する時、本発明の第１実施形態は、取水池３１０および排水池３２０に区分される内部循環型貯水池３００において、特に、排水池３２０の内部に海水の動線を延長させるように流れを迂回させる遅延防潮堤２２０が複数個形成されている。

具体的には、海と隣接した陸地にプラント１００が建設されており、外部防潮堤２００が、内部循環型貯水領域が形成されるようにプラント１００周辺を取り囲む。貯水領域の内部は、内部防潮堤２１０によって取水池３１０と排水池３２０とに区分され、内部防潮堤２１０を貫通する連結管５００は、取水池３１０と排水池３２０とを互いに連結する。

取水通水管６００は、外部防潮堤２００を貫通して取水池３１０と外海４００とを連結し、排水通水管７００は、外部防潮堤２００を貫通して排水池３２０と外海４００とを連結する。この時、取水通水管６００は、海水の流入を制御する取水バルブ６１０が設けられるとよく、取水池３１０の内部に位置するように取水通水管６００上に設けられることが好ましい。また、排水通水管７００は、海水の流出を制御する排水バルブ６２０が設けられるとよく、排水池３２０の内部に位置するように排水通水管７００上に設けられることが好ましい。

外海４００の海水は、取水通水管６００を介して取水池３１０に流入し、取水池３１０からプラント１００に海水が供給され、以後、プラント１００から排水池３２０に海水が放出される。

遅延防潮堤２２０は、プラント１００を冷却させるのに使用された海水が貯水池３００から排出されるのにかかる時間が遅延されるように、海水の流れにできるだけ垂直に配置される。図２のように、遅延防潮堤２２０を互いに交番して配置して海水の排出を遅延させる構造が代表的な実施形態である。遅延防潮堤２２０は、海水の流れと垂直に形成されて海水の流れを妨げ、遅延防潮堤２２０の末端に形成された開放部２３０を介して海水が通過する。

遅延防潮堤２２０は、外部防潮堤２００から排水池３２０に延長形成された第１遅延防潮堤２２１と、内部防潮堤２１０から排水池３２０に延長形成された第２遅延防潮堤２２２とから構成されている。第１遅延防潮堤２２１は、一端が外部防潮堤２００と結合され、他端が内部防潮堤２１０と離隔しており、第２遅延防潮堤２２２は、一端が内部防潮堤２１０と結合され、他端が外部防潮堤２００と離隔して配置されている。すなわち、第１遅延防潮堤２２１の他端と内部防潮堤２１０との間に開放部２３０が形成され、第２遅延防潮堤２２２の他端と外部防潮堤２００との間に開放部２３０が形成されている。

第１遅延防潮堤２２１および第２遅延防潮堤２２２は、互いに交番して形成されており、海水は、第１遅延防潮堤２２１および第２遅延防潮堤２２２を交互に迂回して通過する。したがって、図２のように、海水路２４０が折曲して形成され、海水の排出を遅延させる構造である。

プラント１００の設備を冷却させるのに使用された海水は、約３℃程度温度が上昇し、プラント１００から排水池３２０に海水が流動する。貯蔵された海水は、排水通水管７００や連結管５００の開放によって自然に外海４００または取水池３１０に流れ、排水池３２０に設けられた遅延防潮堤２２０の交番して配置される構造によって海水の排出を遅延させることができる。この時、連結管５００は、取水池３１０および排水池３２０の海水の流動を制御する連結バルブ５１０が設けられるとよい。すなわち、連結管５００の開閉を制御する連結バルブ５１０が連結管５００上に設けられ、取水池３１０または排水池３２０のうちのいずれか１つに位置する。

遅延防潮堤２２０は、海水の流れ方向に垂直な方向に延長形成され、最大限に海水の動線が延長されるように離隔して開放部２３０が形成されることが好ましい。すなわち、排水池３２０の海水は、外海４００に放水されるために排水通水管７００に向かって流れるが、本発明は、海水の流れにできるだけ垂直な方向に遅延防潮堤２２０を配置し、最大限に海水の排出時間を遅延させるように構成した。

このような構造により、プラント１００の設備を冷却させるのに使用された海水は、排水池３２０に最大限に長く留まるようにして、海水が取水池３１０または外海４００に放水される前に最大限に温度を下げることができ、排水池３２０の水と他の領域との間の温度差を低減することができる。すなわち、海水の流動する方向を基準とする時、第１遅延防潮堤２２１の開放部２３０が海水流動方向の左側に形成されていれば、海水が左側に回って遅延防潮堤２２０を通過する。以後、第２遅延防潮堤２２２は右側に開放部２３０が形成され、海水は第２遅延防潮堤２２２の右側末端に沿って流動する。

このように、複数の遅延防潮堤２２０が形成され、それぞれの開放部２３０は交互に配置されることにより、海水の排出を最大限に遅延させる。この時、遅延防潮堤２２０は、４つが互いに異なる方向に開放部２３０が形成されるように配置されることが好ましい。

以下、プラントの冷却過程を時間順に説明する。外海４００の低温水が取水通水管６００を介して取水池３１０に流入する。流入した海水は、それぞれのプラント１００を冷却させる冷却水として使用され、冷却処理によって温度の上昇した水は、取水池３１０と分離された排水池３２０に流動する。排水池３２０の水は、排水通水管７００または連結管５００に向かって流動し、排水池３２０の内部に設けられた遅延防潮堤２２０によって、曲線に流動する。つまり、遅延防潮堤２２０は、最大限に海水の流れを妨げるために、海水の流動方向と垂直に形成され、複数個が離隔して配置され、海水の通過する遅延防潮堤２２０の末端に形成された開放部２３０は、交互に交番して形成され、海水の動線を最大限に延長させる。海水路２４０を最大限に迂回させる構造として、海水の温度が再び下がる時間を確保することができ、下がった水を再び冷却水として活用することができ、内部循環式冷却設備において高い冷却効率を維持することができる。

遅延防潮堤２２０をすべて通過した海水は、連結管５００を介して再び取水池３１０に流動することができるが、使用者は、排水通水管７００を制御して外海に放水させることができる。取水池３１０に流入した水は、再びプラント１００の冷却水として使用される。

図３は、本発明の他の実施形態にかかる海水排出の遅延されるプラント冷却施設の構成図である。

図３を参照する時、本発明の他の実施形態は、取水池３１０および排水池３２０に区分される内部循環型貯水池３００において、排水池３２０の海水の動線を延長させるための遅延防潮堤２２０が複数個形成され、特に、遅延防潮堤２２０は、外部防潮堤２００および内部防潮堤２１０に両端が連結され、一端または他端のうちのいずれか一側に水路ホール２５０が形成されている。つまり、第１遅延防潮堤２２１は、一端が外部防潮堤２００と結合され、他端が内部防潮堤２１０と結合され、幅方向を貫通する水路ホール２５０が一端部側に形成されている。また、第２遅延防潮堤２２２は、一端が内部防潮堤２１０と結合され、他端が外部防潮堤２００と結合され、幅方向に貫通する水路ホール２５０が他端部側に形成されている。

この時、第１遅延防潮堤２２１および第２遅延防潮堤２２２は、交互に交番して形成されている。また、第１遅延防潮堤２２１および第２遅延防潮堤２２２は、好ましくは、海水の流れと垂直に形成され、流れを最大限に妨げることが好ましい。

プラント１００を冷却させて排出された高温の海水は、水路ホール２５０に沿って貫通し、第１遅延防潮堤２２１および第２遅延防潮堤２２２が互いに交番して配置されているため、海水路が折曲して流動する。それぞれの水路ホール２５０は、円形、四角形、三角形や台形に貫通形成されるとよく、水門がさらに設けられ、使用者が必要によって水路ホール２５０を開閉することができる。

第２実施形態も、海水の動線を延長して排出時間を遅延させる構造であり、第１実施形態に加えて、使用者が流量を制御することができ、有事の際に排水池３２０の海水の量を制御し、海水が貯水池３００に過度に流入したり不足しないように調節することができる。特に、折曲して流れる海水の量を調節し、排水通水管７００や連結管５００を通過する流量を制御することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態および応用例について図示および説明したが、本発明は、上述した特定の実施形態および応用例に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって変形実施が可能であることはもちろん、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならない。

１００：プラント
２００：外部防潮堤
２１０：内部防潮堤
２２０：遅延防潮堤
２２１：第１遅延防潮堤
２２２：第２遅延防潮堤
２３０：開放部
２４０：海水路
３００：貯水池
３１０：取水池
３２０：排水池
４００：外海
５００：連結管
５１０：連結バルブ
６００：取水通水管
６１０：取水バルブ
７００：排水通水管
７１０：排水バルブ

Claims (8)

1. 外海から海水が流入し、プラントに連結される貯水池と、
   前記貯水池と前記外海とを区分するように前記プラント周辺を取り囲む外部防潮堤と、
   前記貯水池の内部に配置され、取水池および排水池を区画する内部防潮堤と、
   前記外部防潮堤を貫通して前記外海と前記貯水池とを連結する通水管と、
   前記外部防潮堤または前記内部防潮堤に一端が連結される遅延防潮堤とを含み、
   前記排水池の海水は、前記遅延防潮堤を迂回して折曲して流れることを特徴とする、遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。
2. 前記遅延防潮堤は、前記外部防潮堤および前記内部防潮堤の長手方向と垂直に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。
3. 前記遅延防潮堤は、
   一端が前記外部防潮堤と結合され、他端が前記内部防潮堤と離隔して配置される第１遅延防潮堤と、
   一端が前記内部防潮堤と結合され、他端が前記外部防潮堤と離隔して配置される第２遅延防潮堤とを含み、
   前記第１遅延防潮堤および前記第２遅延防潮堤は、交互に交番して形成されることを特徴とする、請求項２に記載の遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。
4. 前記遅延防潮堤は、
   一端が前記外部防潮堤と結合され、他端が前記内部防潮堤と結合され、幅方向を貫通する水路ホールが一端部側に形成された第１遅延防潮堤と、
   一端が前記内部防潮堤と結合され、他端が前記外部防潮堤と結合され、幅方向に貫通する水路ホールが他端部側に形成される第２遅延防潮堤とを含み、
   前記第１遅延防潮堤および前記第２遅延防潮堤は、交互に交番して形成されることを特徴とする、請求項２に記載の遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。
5. 前記通水管は、
   前記外海と前記取水池とを連結し、前記外海から前記取水池に海水を流入させる取水通水管と、
   前記外海と前記排水池とを連結し、前記排水池から前記外海に海水を放出させる排水通水管とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。
6. 前記取水通水管に形成され、前記貯水池に流入する前記海水を制御するように前記取水通水管を開閉する取水バルブと、
   前記排水通水管に形成され、前記貯水池から流出する前記海水を制御するように前記排水通水管を開閉する排水バルブとをさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。
7. 前記内部防潮堤を貫通し、前記取水池および前記排水池を連結する連結管をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。
8. 前記連結管に形成され、前記取水池および前記排水池の間の流動を制御するように前記連結管を開閉する連結バルブをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の遅延防潮堤が設けられた内部循環型プラント冷却施設。

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