JPH0841670A - 塩素発生装置の塩素量制御装置 - Google Patents

塩素発生装置の塩素量制御装置

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JPH0841670A
JPH0841670A JP6178166A JP17816694A JPH0841670A JP H0841670 A JPH0841670 A JP H0841670A JP 6178166 A JP6178166 A JP 6178166A JP 17816694 A JP17816694 A JP 17816694A JP H0841670 A JPH0841670 A JP H0841670A
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JP
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chlorine
seawater
concentration
sensor
plant
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JP6178166A
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Tetsuo Sawasaki
哲夫 沢▲さき▼
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は発電所等の海水冷却プラントに用いら
れる海洋生物付着防止のための塩素発生装置の塩素量制
御装置に関する。 【構成】塩素注入口の下流側の取水路に設けられた第1
センサと,さらに下流側の取水路に設けられた第2セン
サとの相異なる2点のセンサにより塩素濃度を検出し,
該検出値を制御装置に入力する。塩素発生装置の発生塩
素量を与える残留塩素濃度減衰式を内蔵した演算手段に
前記検出値を入力して塩素発生量を求め,これを塩素発
生装置にフィードバックして発生塩素量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発電所等の海水冷却プラ
ントに用いられる海洋生物付着防止のための塩素発生装
置の塩素量制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】発電所等の機器類冷却のために海水を多
量に使用するプラントにおいて,長時間海水を取水して
いると,取水路内やプラント内のバルブ等に主として貝
類の海洋生物が多量に付着し,しばらくすると海水の取
り込みが困難となり,機器類の冷却に支障をきたすよう
になる。
【0003】そこで,このような弊害を防止するため,
該プラント冷却用取水路から海水の一部を塩素発生装置
に引き込み,該装置により海水を電気分解して塩素を発
生させ,この塩素を取水路等に注入することにより海洋
生物の付着を防止するという方法が一般に採られてい
る。
【0004】従来技術による取水路内への塩素注入方法
を図5によって説明すると,10はプラント5に海水を
引き込むための取水路,1は取水路10に海水を引き込
むための海水取水口,6は取水路10の放流口,2は取
水路10から海水を引き込むための海水供給管,3は取
水路10から海水供給管2により海水を取り込み,該海
水を電気分解して塩素を発生させる塩素発生装置,4は
塩素発生装置3により発生した塩素を取水路10に注入
する塩素注入管,11は塩素注入管4から取水路10へ
塩素を注入する塩素注入口,5は塩素注入口11と放流
口6との中間に位置する海水冷却機器を含むプラントで
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記塩素発生装置によ
り発生させた塩素を海水に混入させ,これを該下流のプ
ラントの冷却用として使用した後放流するには,法規制
により海水残留塩素濃度(以下「塩素濃度」と記す)を
0.03mg/l以下まで下げる必要がある。このため放流口
での塩素濃度を計測しながら放流する必要があるが,該
塩素濃度の規制値が低く抑えられているために,既製の
計測器具を用いた場合にはつぎのような計測能力上の問
題がある。
【0006】すなわち,塩素濃度計測方法の内,オルト
トリジン法等の試薬を用いた手分析計測(以下,「手分
析計測」と記す)の場合には,計測精度は 0.02mg/lレ
ベルの低濃度まで計測できるが,人手による計測であり
自動化できないという問題があり,またポーラログラム
式海水残留塩素濃度計等の塩素濃度計測器(以下,「自
動濃度計測器」と記す)を用いた場合には, 0.03mg/l
までの塩素濃度しか計測できないという問題がある。ま
た,低濃度の塩素濃度計測が可能な自動濃度計測器を新
たに開発することは,現状では開発費用その他の点で非
常に困難である。したがって,現状では計測精度の高い
手分析計測を用いて計測しながら,塩素発生装置による
塩素量を調整して取水路に注入しており,計測を自動化
するには至っていない。
【0007】本発明は,かかる問題点の解決を図ろうと
するもので,既製の自動濃度計測器を用いて取水路の塩
素濃度を自動的に検出し,該計測値を基に,取水路の放
流口での塩素濃度を 0.03mg/l以下の低濃度域まで塩素
濃度を下げる塩素発生装置の塩素量制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を解決するた
め,本発明は,塩素発生装置により塩素が注入された取
水路の下流における第1の検出点と,さらに下流の第2
の検出点との相異なる2地点において,既製の自動濃度
計測器を用いて塩素濃度を検出し,該検出値および該検
出地点までの塩素と海水との接触時間を元に,海水残留
塩素減衰式の定数を確定し,第3の地点である放流口で
の塩素濃度が設定値となるように塩素発生量を制御しよ
うとするものである。ただし,塩素濃度を計測する2地
点は,該塩素濃度が自動濃度計測器で計測可能なレベル
の塩素濃度である地点を条件とする。
【0009】
【作用】一般に,海水が一定速度で流れている取水路の
一定点から,塩素を一定の速さで一定量連続して注入し
続けると,塩素濃度は図2に示すように,塩素注入直後
に塩素が短時間に消費され,その後比較的ゆるやかに塩
素濃度が減衰する傾向を示す。ここに塩素と海水との接
触時間と塩素濃度との間には,次のような海水残留塩素
濃度減衰式(以下,「減衰式」と記す)が成り立つ。 C=zCo -kt (1) ここで,tは塩素注入口から塩素濃度検出点に至るまで
の,塩素と海水との接触時間(min) Cは時間t経過後の塩素濃度(mg/l) Co は塩素注入管出口における塩素濃度(mg/l) で, 注
入塩素量と海水流量とから計算で求められる。 kは反応定数(1/min) zは塩素注入後の塩素残留係数
【0010】上記減衰式(1) を用いて,時間t1およびt2
における相異なる2地点における第1センサ8および第
2センサ9により塩素濃度C1 およびC2 を実測により
検出し,式(1) に代入する。 C1 =zCo -kt1 (2) C2 =zCo -kt2 (3) これを解いて未知数Kおよびzがつぎのように求められ
る。 K=ln (C1/C2) / (t2-t1) z=C1 /(Co -kt1) このようにして得られたKおよびzとを式(1) に代入す
れば,本式を用いて,該取水路10における任意の地点
での接触時間を与えることにより塩素濃度を求めること
ができる。ところで,放流口6における接触時間t3は,
塩素注入口11からの距離と流速とにより求められる。
該t3を式(1) に代入して,放流口6における塩素濃度を
mi n とするためには,塩素発生装置3による塩素発生
量Co'は,つぎの量とすればよい。 Co'=Cmin /(ze-kt3) (4)
【0011】ここで,放流口6における塩素濃度をC
min とするためには, 初期設定値であるCo をCo'に補
正し,これを塩素発生装置3にフィードバックして塩素
発生量を制御してやれば,求める規制値Cmin に近似す
る塩素量を発生させることができる。
【0012】理論的には以上の操作により塩素濃度を1
回で設定できことになるが,現実には海水の水質,潮の
干満,取水路内での海水流速,水路周辺の河川等の影響
により,塩素濃度が微動している。したがって,取水路
の放流口での塩素濃度を一定値に維持するためには,水
路内の塩素濃度を一定時間毎に監視検出し,前記の操作
を繰り返し行うことにより,塩素発生装置3による塩素
濃度を制御する必要がある。該反復操作により,これま
で既製の自動濃度計測器では計測できなかった低濃度領
域まで塩素濃度を制御することができ,また塩素濃度の
変動にも対応しうるきめ細かな濃度制御が可能となる。
【0013】
【実施例】以下,図1および図3を参照して本発明の実
施例につき詳細に説明する。図1は本発明の構成概念
図,図3は本発明のブロック図である。図1において,
10はプラント5に海水を引き込むための取水路,1は
取水路10に海水を引き込むための海水取水口,6は取
水路10の放流口,2は取水路10から海水を引き込む
ための海水供給管,3は取水路10から海水供給管2に
より海水を取り込み,該海水を電気分解により塩素を発
生させる塩素発生装置,4は塩素発生装置3により発生
した塩素を取水路10に注入する塩素注入管,11は塩
素注入管4から取水路10に塩素を注入するための塩素
注入口,5は塩素注入口11と放流口6との中間に位置
する海水冷却機器を含むプラント,7は制御装置,8お
よび9はそれぞれ塩素濃度を検出する第1センサおよび
第2センサである。
【0014】前記制御装置7は図3のように構成されて
おり,第1センサ8および第2センサ9により取水路1
0を流れる海水の塩素濃度を検出して該検出値を信号と
して入力し,放流口6における塩素濃度を減衰式を用い
て算出するための演算装置である。
【0015】図3に基づいて制御装置7の演算フローを
説明する。取水路10における海水流量は既知とすれ
ば,塩素注入口11から塩素が注入されてから,第1セ
ンサ8および第2センサ9をそれぞれ塩素が通過するま
での接触時間t1およびt2は容易に求めることができる。
該接触時間t1およびt2を接触時間記憶部S2に記憶させ
る。また,塩素濃度計測前の塩素発生量の初期値Co
塩素発生量記憶部S3に,および放流口の設定濃度C
min (すなわち規制濃度)を記憶部S4に記憶させる。
このときの塩素発生量の初期値Co に対応する塩素発生
装置3の電解電流値はAo であるとする。
【0016】定数および初期値等を設定した状態で,塩
素発生装置3より塩素を発生させ,塩素注入口11から
取水路10へ塩素を注入する。その後,第1センサ8お
よび第2センサ9により接触時間t1およびt2経過後の塩
素濃度を検出する。
【0017】第1センサ8および第2センサ9により検
出された塩素濃度C1 およびC2 ,並びにS3の塩素注
入量Co のデータを減衰式演算部S1に入力して,実測
塩素濃度に対応する減衰式(1) の定数Kおよびzを求め
る。S1の演算結果(Kおよびz)とS4の設定値(C
min )を塩素注入濃度演算部S5に入力すれば,塩素注
入口11から注入すべき塩素量Co'が得られる。該塩素
量を塩素発生装置3から発生させるために,電解電流値
Ao'に変換してやる必要がある。そこで,前記演算結果
(Co')を電解電流演算部S6に入力する。
【0018】ところで,電解電流値と塩素注入量との関
係は既知であり,該関係を電解電流演算部S6に記憶さ
せておけば,塩素濃度Co'によりこれに相当する電界電
流値Ao'が求まる。このようにして得られたAo'を新し
くAO として,塩素発生装置3の塩素発生量調整部にフ
ィードバックする。以上の操作を一定時間毎に繰り返し
行うことにより,塩素濃度を設定値に収束させることが
できる。
【0019】〔実験例〕模擬水路における塩素濃度の制
御試験を実施した。該試験に用いた模擬水路等の仕様を
下記に示す。 模擬水路:塩ビ管(遮光性,塩素吸収を考慮したため) 内径 25mm(外形34mm) 管長 500m 計測器 :ポーラログラム式海水海水残留塩素濃度計 (電気化学計器 (株) 製残塩計 CLF55型) 応答性 3min 以内(流量4l/min で90%応答)
【0020】 塩素注入ポンプ:トウホウ・ケミカル・フィーダー製 Model T60 最大流量 67ml/min 耐 圧 5kg/cm2 塩素液用流量計:コフロック製 RK−1250型 流 量 5〜150ml/min 海水流量計:流 量 0.2〜2m3/h
【0021】前記模擬水路を用いて,塩素注入ポンプか
ら塩素量Co =1.00 mg/lを注入し,該注入部の下
流側の異なる2計測点において塩素濃度を計測したとこ
ろ,第1表に示す通りであった(第1表中接触時間は,
塩素注入部から計測点までの塩素の接触時間を示す)。
【第1表】
【0022】この計測値を減衰式(1) に代入して,Kお
よびzを求めたところ, K=0.219 z=0.209 ゆえに減衰式(1) は,つぎのように表される。 C=0.209Co e-0.219t (6)
【0023】ここで,塩素注入ポンプからの適正塩素注
入量Co を求める。放流口に相当する計測点での接触時
間を塩素注入口からt3=10.5(min) ,また,放流口
における塩素濃度Cmin を 0.02(mg/l) とし,C
min とt3の値を式(6) に代入して, Co =0.95〔 mg/l〕 そこで,塩素注入量を前記1.00(mg/l) から0.9
5(mg/l) に補正し,放流口地点の塩素濃度をオルトト
リジン法により計測したところ,0.02(mg/l) とな
り規制値であるCmin と合致した。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように,本発明の塩素量制
御装置を用いると,既製の自動濃度計測器ではこれまで
計測できなかった低濃度領域まで予測することができ
る。すなわち,既製の自動濃度計測器を用いて取水路の
塩素濃度を第1センサと,これよりさらに下流側の取水
路に設けられた第2センサとの相異なる2地点で実測す
ることにより,減衰式の定数を確定することができるの
で,該減衰式を用いて塩素発生装置の塩素発生量を補正
する演算を行って,取水路の放流口での放流塩素濃度を
計器の計測レベル以下の領域まで制御することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成概念図
【図2】接触時間と塩素濃度の関係を示すグラフ
【図3】本発明のブロック図
【図4】本発明のフローチャート
【図5】従来技術の構成概念図
【符号の説明】
1 海水取水口 8 第1センサ 2 海水供給管 9 第2センサ 3 塩素発生装置 10 取水路 4 塩素注入管 11 塩素注入口 5 プラント 6 放流口 7 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 1/50 550 D L 560 F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】海水供給管より引き込まれた海水を電気分
    解して塩素を発生させ,発生した塩素を塩素注入口より
    取水路に注入する塩素発生装置において,前記塩素注入
    口下流にあって海水残留塩素濃度を検出する第1センサ
    と,該第1センサの下流にあって海水残留塩素濃度を検
    出する第2センサと,前記第1センサおよび第2センサ
    から取水路の海水残留塩素濃度の検出信号を入力される
    制御装置とを備え,該制御装置は,前記検出センサの検
    出信号に対応する海水残留塩素濃度減衰式の定数を演算
    する減衰式演算手段と,放流口における海水残留塩素濃
    度の設定値に対応する塩素発生装置の塩素発生量を前記
    海水残留塩素濃度減衰式を用いて演算する塩素注入濃度
    演算手段と,前記塩素発生量を塩素発生装置の電解電流
    設定部に出力する電解電流演算手段とを備えたことを特
    徴とする塩素発生装置の塩素量制御装置。
JP6178166A 1994-07-29 1994-07-29 塩素発生装置の塩素量制御装置 Withdrawn JPH0841670A (ja)

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Cited By (6)

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