JP6123968B1 - 発電設備 - Google Patents
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Abstract
海水を海から取水する取水路と、冷却用の海水を前記取水路から発電設備の復水器に供給する循環ポンプと、前記循環ポンプの入口における海水の水位を計測する水位計と、海水を使用して使用後の海水を前記取水路に排出する、前記復水器を除く前記発電設備の海水使用設備と、前記海水使用設備に海水を供給するための海水供給ポンプと、前記水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに前記海水使用設備を経由して前記取水路に海水を供給すべく前記海水供給ポンプを制御する制御装置と、を有する。
Description
本発明は、海水を冷却水として使用する発電設備に関する。
海水を冷却水として使用する発電設備としては、例えば、復水器を海水により冷却する発電設備が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような発電設備は、海から海水を取り込んで循環ポンプ槽に注入し、循環ポンプ槽に蓄えられた海水を循環ポンプにより復水器へ供給している。
上記のような発電設備は、海水を取り込むための取水管内に海草やイガイ等が付着し流路が狭まって圧力損失が増大した状態で、海が干潮になることにより海面が低下すると、循環ポンプ槽の水面低下による循環ポンプの入口からのエアの巻き込みや復水器水室のサイフォンブレークが発生し、設備が損傷する虞があるという課題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、循環ポンプの入口からのエアの巻き込みや復水器水室のサイフォンブレークの発生を防止することにある。
前述の目的を達成するため本発明は、海水を海から取水する取水路と、
冷却用の海水を前記取水路から発電設備の復水器に供給する循環ポンプと、
前記循環ポンプの入口における海水の水位を計測する水位計と、
海水を使用して使用後の海水を前記取水路に排出する、前記復水器を除く前記発電設備の海水使用設備と、
前記海水使用設備に海水を供給するための海水供給ポンプと、
前記水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに前記海水使用設備を経由して前記取水路に海水を供給すべく前記海水供給ポンプを制御する制御装置と、
を有することを特徴とする発電設備である。
冷却用の海水を前記取水路から発電設備の復水器に供給する循環ポンプと、
前記循環ポンプの入口における海水の水位を計測する水位計と、
海水を使用して使用後の海水を前記取水路に排出する、前記復水器を除く前記発電設備の海水使用設備と、
前記海水使用設備に海水を供給するための海水供給ポンプと、
前記水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに前記海水使用設備を経由して前記取水路に海水を供給すべく前記海水供給ポンプを制御する制御装置と、
を有することを特徴とする発電設備である。
このような発電設備によれば、循環ポンプの入口の水位を計測した計測値が設定した値より小さい場合には制御装置により海水供給ポンプが制御されて海水使用設備を経由して海水が取水路に供給されるので、循環ポンプの入口からのエアの巻き込みや復水器水室のサイフォンブレークの発生を防止することが可能である。
かかる発電設備であって、前記水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときには、停止している前記海水使用設備を稼働することが望ましい。
このような発電設備によれば、水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに、停止している海水使用設備を稼働するだけで発電設備の損傷を防止することが可能である。
このような発電設備によれば、水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに、停止している海水使用設備を稼働するだけで発電設備の損傷を防止することが可能である。
かかる発電設備であって、
前記海水使用設備は複数備えられており、
稼働する前記海水使用設備の数を変更することにより供給する海水の量を調節することが望ましい。
このような発電設備によれば、水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに、稼働する海水使用設備の数を変更するだけで、供給する海水の量を容易に調節することが可能である。
前記海水使用設備は複数備えられており、
稼働する前記海水使用設備の数を変更することにより供給する海水の量を調節することが望ましい。
このような発電設備によれば、水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに、稼働する海水使用設備の数を変更するだけで、供給する海水の量を容易に調節することが可能である。
かかる発電設備であって、
稼働している前記海水供給ポンプが備える羽根の角度を変更することにより供給する海水の量を調節することとしてもよい。
このような発電設備によれば、稼働している海水供給ポンプが備える羽根の角度を変更するだけで、供給する海水の量を容易に調節することが可能である。
稼働している前記海水供給ポンプが備える羽根の角度を変更することにより供給する海水の量を調節することとしてもよい。
このような発電設備によれば、稼働している海水供給ポンプが備える羽根の角度を変更するだけで、供給する海水の量を容易に調節することが可能である。
かかる発電設備であって、前記海水使用設備は、ＬＮＧ気化器であることが望ましい。
このような発電設備によれば、新たな設備を増設することなく、発電設備が備えるＬＮＧ気化器を使用して取水路の海水を増量することが可能である。
このような発電設備によれば、新たな設備を増設することなく、発電設備が備えるＬＮＧ気化器を使用して取水路の海水を増量することが可能である。
かかる発電設備であって、前記海水使用設備は、軸冷水冷却設備であることとしてもよい。
このような発電設備によれば、新たな設備を増設することなく、発電設備が備える軸冷水冷却設備を使用して取水路の海水を増量することが可能である。
このような発電設備によれば、新たな設備を増設することなく、発電設備が備える軸冷水冷却設備を使用して取水路の海水を増量することが可能である。
かかる発電設備であって、前記冷却後の海水を海に放出するための放水路を有し、
前記海水供給ポンプは、前記放水路内の海水を前記海水使用設備に供給することが望ましい。
このような発電設備によれば、復水器にて使用し放水路に放出された海水を取水路に戻して取水路の海水を増量させることが可能である。
前記海水供給ポンプは、前記放水路内の海水を前記海水使用設備に供給することが望ましい。
このような発電設備によれば、復水器にて使用し放水路に放出された海水を取水路に戻して取水路の海水を増量させることが可能である。
かかる発電設備であって、前記海水供給ポンプは、前記取水路に設けられた除塵機の下流側から前記海水使用設備に供給することとしてもよい。
このような発電設備によれば、取水路の除塵機の下流側にて圧力損失が小さな海に近い位置から海水をポンプにより取水するので、より多くの海水を取水路に供給することが可能である。
このような発電設備によれば、取水路の除塵機の下流側にて圧力損失が小さな海に近い位置から海水をポンプにより取水するので、より多くの海水を取水路に供給することが可能である。
本発明によれば、循環ポンプ入口からのエアの巻き込みや復水器水室のサイフォンブレークの発生を防止することが可能である。
以下、本発明の一実施形態として、例えば、発電設備として火力発電所を例に挙げ図を参照して説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る火力発電所の概略平面図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る火力発電所のブロック図である。図１に示すように、火力発電所１は海２に臨む敷地に建設されている。
火力発電所１には、例えば、燃料貯蔵設備、燃料タンク、発電設備等の各種設備が設けられている。本実施形態では、発電設備３に設けられた復水器４を海水で冷却するものとしており、海２から海水を取り込んで復水器４へ夫々供給するための取水路５と、復水器４を通った海水を海２へ放出するための放水路６と、海水使用設備としての複数系統のＬＮＧ気化器７と、放水路６から分岐して各ＬＮＧ気化器７に海水を供給するための放水分岐路８と、放水分岐路８に放水路６の海水を供給するための海水供給ポンプ９と、軸冷水冷却設備１０等の補機とが設置されている。
海水は取水路５の先端の取水口５ａから取リ込まれ、取水路５を流れて夫々復水器４を通った後に放水路６を通って、その先端の放水口６ａから海２へ放出される。このとき、取水路５の海水は一旦循環ポンプ槽１１に蓄えられ循環ポンプ１２により復水器４に供給される。
本実施形態においては、図２に示すように、循環ポンプ１２の入口にて循環ポンプ槽１１の水位を計測する水位計１３と、水位計１３の計測値に基づいて海水使用設備としてのＬＮＧ気化器７を稼働させる制御装置１４ａが設けられている。制御装置１４ａは、例えば、火力発電所１を制御する制御設備１４に組み込まれている。
各ＬＮＧ気化器７は、海水供給ポンプ９により放水路６の海水が供給され、使用された海水は、取水路５における循環ポンプ槽１１への取込口より上流に排出されるように構成されている。
火力発電所１は、海２から取水路５に取り込まれた海水を、除塵機１５を通して循環ポンプ槽１１に貯水し、循環ポンプ槽１１内の循環ポンプ１２により復水器４に海水を供給して復水器４を冷却する。このとき、循環ポンプ槽１１の水位が、循環ポンプ１２の必要吸い込み水頭を満足させる最低水位より低くなると、循環ポンプ１２の入口からのエアの巻き込みや復水器水室のサイフォンブレークが発生する虞がある。このため、第一実施形態の発電設備３では、制御装置１４ａにより循環ポンプ槽１１に設けた水位計１３の計測値に基づいて、停止しているＬＮＧ気化器７を稼働する。
より具体的には、制御装置１４ａには、循環ポンプ槽１１の水位として維持すべき所定の必要最低水位が予め設定されている。所定の必要最低水位とは、循環ポンプ１２の必要吸い込み水頭を満足させる最低水位、または、最低水位になることが予想される水位である。
制御装置１４は、水位計１３の計測値が所定の必要最低水位になった際に、海水供給ポンプ９を稼働させ放水路６の海水を、放水分岐路８に通すとともにＬＮＧ気化器７を稼働するように設定されている。これにより、第一実施形態の火力発電所１では、一旦復水器４に供給されて放水路６に至った海水を、ＬＮＧ気化器７を経由して取水路５の循環ポンプ槽１１への取込口より上流に供給して、循環ポンプ槽１１の水位が最低水位より低くなることを防止している。
第一実施形態の発電設備３によれば、循環ポンプ１２の入口の水位を水位計１３により計測した計測値が、所定の必要最低水位より小さい場合には制御装置１４ａにより海水供給ポンプ９と停止しているＬＮＧ気化器７とが稼働され、放水路６の海水がＬＮＧ気化器７を経由して取水路５の循環ポンプ槽１１への取込口より上流に供給される。このため、循環ポンプ槽１１の水位が所定の必要最低水位以上に維持されて循環ポンプ１２の入口からのエアの巻き込みや復水器水室のサイフォンブレークの発生などによる発電設備３の損傷を防止することが可能である。
水位計１３の計測値が所定の必要最低水位より小さいときに稼働するＬＮＧ気化器７は既存の設備であって、たとえば複数系統設けられているＬＮＧ気化器７のうちの停止しているＬＮＧ気化器７を稼働することとすると、新たな設備を増設する必要がないので、コストを抑えつつも発電設備３の損傷を防止することが可能である。また、既存のＬＮＧ気化器７を稼働するだけで容易に発電設備３の損傷を防止することが可能である。
このとき、複数系統設けられているＬＮＧ気化器７は、水位計１３により計測される水位が低いほど、より多くのＬＮＧ気化器７を制御装置１４ａにより稼働させることにより取水路５に供給する海水の量を増加させることが可能である。また、各ＬＮＧ気化器７に海水を供給する海水供給ポンプ９が備える羽根の角度を制御装置１４ａにより変更することによっても、ＬＮＧ気化器７を経由して取水路５に供給する海水の量を増加させることが可能である。
図３は、本発明の第二実施形態に係る火力発電所の概略平面図である。
第二実施形態の火力発電所１では、取水路５の除塵機１５の下流側であって取水路５による圧力損失が小さな、より海に近い位置において海水供給ポンプ９により取水分岐路１６からＬＮＧ気化器７へ海水が供給される。この場合には、制御装置１４ａの制御により海水供給ポンプ９にて強制的に海水が取水分岐路１６に取り込まれる。このため、より多くの海水を、ＬＮＧ気化器７を経由して、循環ポンプ槽１１に供給することが可能である。
第二実施形態の火力発電所１では、取水路５の除塵機１５の下流側であって取水路５による圧力損失が小さな、より海に近い位置において海水供給ポンプ９により取水分岐路１６からＬＮＧ気化器７へ海水が供給される。この場合には、制御装置１４ａの制御により海水供給ポンプ９にて強制的に海水が取水分岐路１６に取り込まれる。このため、より多くの海水を、ＬＮＧ気化器７を経由して、循環ポンプ槽１１に供給することが可能である。
第二実施形態の発電設備３の場合にも、循環ポンプ１２の入口の水位を水位計１３により計測した計測値が、所定の必要最低水位より小さい場合には、制御装置１４ａにより既存の設備であるＬＮＧ気化器７を経由して海水が取水路５の循環ポンプ槽１１への取込口より上流に供給して、循環ポンプ１２の入口からのエアの巻き込みや復水器水室のサイフォンブレークの発生などによる発電設備３の損傷を防止することが可能である。このとき、ＬＮＧ気化器７に供給される海水は、取水路５の海に近い位置から海水供給ポンプ９により取り込まれて取水分岐路１６から供給されるので、放水路６の水量に拘わらずＬＮＧ気化器７に所望の量の海水を供給することが可能である。
第二実施形態の場合にも、第一実施形態と同様に、複数系統設けられているＬＮＧ気化器７は、水位計１３により計測される水位が低いほど、より多くのＬＮＧ気化器７を制御装置１４ａにより稼働させることにより取水路５に供給する海水の量を増加させることが可能である。また、各ＬＮＧ気化器７に海水を供給する海水供給ポンプ９が備える羽根の角度を制御装置１４ａにより変更することによっても、ＬＮＧ気化器７を経由して取水路５に供給する海水の量を増加させることが可能である。
図４は、本発明の第三実施形態に係る火力発電所の概略平面図である。
第三実施形態の火力発電所１は、水位計１３の計測値が所定の必要最低水位より小さいときに取水路５に海水を供給するために海水を経由させる海水使用設備として、当該火力発電所１が備える軸冷水冷却設備１０を用いている。この場合には、取水路５による圧力損失が小さな、より海に近い位置において海水供給ポンプ９により取水分岐路１６から軸冷水冷却設備１０へ海水が供給される。このとき、制御装置１４ａの制御により海水供給ポンプ９にて強制的に海水が取水分岐路１６に取り込まれるため、より多くの海水を、軸冷水冷却設備１０を経由して、循環ポンプ槽１１に供給することが可能である。
第三実施形態の火力発電所１は、水位計１３の計測値が所定の必要最低水位より小さいときに取水路５に海水を供給するために海水を経由させる海水使用設備として、当該火力発電所１が備える軸冷水冷却設備１０を用いている。この場合には、取水路５による圧力損失が小さな、より海に近い位置において海水供給ポンプ９により取水分岐路１６から軸冷水冷却設備１０へ海水が供給される。このとき、制御装置１４ａの制御により海水供給ポンプ９にて強制的に海水が取水分岐路１６に取り込まれるため、より多くの海水を、軸冷水冷却設備１０を経由して、循環ポンプ槽１１に供給することが可能である。
第三実施形態の発電設備３によれば、循環ポンプ槽１１の水位を水位計１３により計測した計測値が、所定の必要最低水位より小さい場合には、制御装置１４ａにより軸冷水冷却設備１０を経由して海水を循環ポンプ槽１に供給するので、発電設備３の損傷を防止することが可能である。
水位計１３の計測値が所定の必要最低水位より小さいときに稼働する軸冷水冷却設備１０は既存の設備なので、新たな設備を増設する必要はない。このため、コストを抑えて発電設備３の損傷を防止することが可能である。また、既存の軸冷水冷却設備１０を稼働するだけで容易に発電設備３の損傷を防止することが可能である。
また、第三実施形態において複数系統設けられている軸冷水冷却設備１０は、水位計１３により計測される水位が低いほど、より多くの軸冷水冷却設備１０を制御装置１４ａにより稼働させることにより取水路５に供給する海水の量を増加させることが可能である。また、各軸冷水冷却設備１０に海水を供給する海水供給ポンプ９が備える羽根の角度を制御装置１４ａにより変更することによっても、軸冷水冷却設備１０を経由して取水路５に供給する海水の量を増加させることが可能である。
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
１ 火力発電所、２ 海、３ 発電設備、４ 復水器、５ 取水路、５ａ 取水口、
６ 放水路、６ａ 放水口、７ ＬＮＧ気化器、８ 放水分岐路、
９ 海水供給ポンプ、１０ 軸冷水冷却設備、１１ 循環ポンプ槽、
１２ 循環ポンプ、１３ 水位計、１４ 制御設備、１４ａ 制御装置、１５ 除塵機 １６ 取水分岐路
６ 放水路、６ａ 放水口、７ ＬＮＧ気化器、８ 放水分岐路、
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１２ 循環ポンプ、１３ 水位計、１４ 制御設備、１４ａ 制御装置、１５ 除塵機 １６ 取水分岐路
Claims (8)
- 海水を海から取水する取水路と、
冷却用の海水を前記取水路から発電設備の復水器に供給する循環ポンプと、
前記循環ポンプの入口における海水の水位を計測する水位計と、
海水を使用して使用後の海水を前記取水路に排出する、前記復水器を除く前記発電設備の海水使用設備と、
前記海水使用設備に海水を供給するための海水供給ポンプと、
前記水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときに前記海水使用設備を経由して前記取水路に海水を供給すべく前記海水供給ポンプを制御する制御装置と、
を有することを特徴とする発電設備。 - 前記水位計の計測値が予め設定されている値より小さいときには、停止している前記海水使用設備を稼働することを特徴とする請求項１に記載の発電設備。
- 前記海水使用設備は複数備えられており、
稼働する前記海水使用設備の数を変更することにより供給する海水の量を調節することを特徴とする請求項１または２に記載の発電設備。 - 稼働している前記海水供給ポンプが備える羽根の角度を変更することにより供給する海水の量を調節することを特徴とする請求項１または２に記載の発電設備。
- 前記海水使用設備は、ＬＮＧ気化器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発電設備。
- 前記海水使用設備は、軸冷水冷却設備であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発電設備。
- 前記冷却後の海水を海に放出するための放水路を有し、
前記海水供給ポンプは、前記放水路内の海水を前記海水使用設備に供給することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の発電設備。 - 前記海水供給ポンプは、前記取水路に設けられた除塵機の下流側から前記海水使用設備に供給することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の発電設備。
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