TW201539477A - 藥液注入系統及藥液注入方法 - Google Patents

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Tetsuo Oosato
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Hiroyuki Arai
Osamu Shibasaki
Koji Negishi
Hiromichi Koga
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Toshiba Kk
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Abstract

本發明係一種藥液注入系統及藥液注入方法，將提供可使產生於在電廠內冷卻水所接觸之構件間之附著材的附著量的差降低之藥液注入系統者做為目的。實施形態之藥液注入系統係具有：收容含有附著於與在電廠內吸收熱之冷卻水接觸之構件之附著材的藥液之藥液收容部，和藥液所通過的配管，和進行冷卻水與藥液的熱交換之第1熱交換器及第2熱交換器，和串聯地連接熱交換器，而冷卻水則通過內部之冷卻水配管，和使藥液移動之幫浦，而藥液收容部內之藥液的溫度係較冷卻水的溫度為低，配管係依序連接藥液收容部，第1熱交換器，第2熱交換器及電廠，而從電廠內所導引之冷卻水係通過第2熱交換器之後，通過第1熱交換器，藥液係在通過第1熱交換器之後，呈可通過第2熱交換器地加以構成者。

Description

藥液注入系統及藥液注入方法
本發明之實施形態係有關藥液注入系統及藥液注入方法。
在火力發電廠或核能發電廠中循環有冷卻水，而吸收在發電廠所內產生的熱而成為高溫。在高溫水中因容易腐蝕金屬材料之故，在如火力發電廠或核能發電廠加以循環有高溫的冷卻水之電廠中，暴露於冷卻水之金屬材料的健全性確保則為重要。例如，在核能發電廠內，知道有於暴露於冷卻水的金屬部分，產生應力腐蝕斷裂之情況。應力腐蝕斷裂係指將加上應力之合金構件，放置於如高溫水中之腐蝕環境時，對於合金構件產生龜裂，而龜裂急速進行之現象。
經由在高溫的冷卻水中的應力腐蝕斷裂之龜裂的進行，係可由使暴露於冷卻水之金屬表面的腐蝕電位下降而抑制者。對於使暴露於冷卻水金屬表面的腐蝕電位下降之手段之一，有著使白金(Pt)等之貴金屬或氧化鈦(TiO2)等之氧化物附著於金屬表面的手段。此等，將附著 於與冷卻水接觸之構件的物質，稱作附著材。
作為在電廠內使附著材附著於暴露於冷卻水之金屬表面的手段，有著注入含有附著材之藥液於冷卻水的手段。加以注入至冷卻水之藥液的附著材成分係在循環在電廠內之過程，附著於冷卻水所接觸之金屬部位。申請人係作為注入藥劑之構成，提案有JP2011-163828A所示之技術。
對於暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面，賦予經由附著材之腐蝕抑制效果，係有必要於暴露於冷卻水之金屬表面，附著一定量以上之附著材。對於附著一定量以上之附著材於暴露於冷卻水之金屬表面，係有必要含有一定濃度以上之附著材於冷卻水。
但，注入含有附著材的藥液情況，通常，藥液係溫度較冷卻水為低，對於冷卻水與藥液係有溫度差。因此，注入於冷卻水內之藥液係溫度急遽上升，經由急遽溫度上升而加速附著材之附著，而有著產生有附著材過剩附著之部位的可能性。如此，冷卻水內的附著材濃度則過剩下降而成為一定濃度以下，而有產生有附著材未充分附著之部分的可能性。
隨之，欲解決本發明之課題係將提供：可於暴露於成為高溫的冷卻水之金屬表面，使特定量以上的充分之附著材附著之藥液注入系統及藥液注入方法者做為目 的。
為了達成上述課題，實施形態之藥液注入系統係作為具有：收容含有附著於與循環在電廠內之冷卻水接觸之構件之附著材的藥液之藥液收容部，和從藥液收容部所供給之藥液所通過的配管，和進行冷卻水與通過配管之藥液的熱交換之複數之熱交換器，和串聯地連接複數之熱交換器，而從電廠內所導引之冷卻水則通過內部之冷卻水配管，和使藥液在配管內移動之幫浦，而藥液收容部內之藥液的溫度係較冷卻水的溫度為低，複數之熱交換器係至少具有第1熱交換器與第2熱交換器，配管係依序連接藥液收容部，第1熱交換器，第2熱交換器及電廠，連接第2熱交換器與電廠之配管的電廠側之一端係匯合於電廠內的冷卻水，而從電廠內所導引之冷卻水係通過第2熱交換器之後，通過第1熱交換器，藥液係在通過第1熱交換器之後，呈可通過第2熱交換器地加以構成者。
另外，為了達成上述課題，實施形態之藥液注入方法係將含有附著於與循環在電廠內之冷卻水接觸之構件之附著材的藥液，注入至電廠內之冷卻水中的方法，其中，作為具備：將藥液調節成特定濃度之濃度調節步驟，和使自電廠內所導引之冷卻水依序通過於第2熱交換器與第1熱交換器之冷卻水導入步驟，和於冷卻水導入步驟之正當中，依序使藥液通過第1熱交換器與第2熱交換器之藥液加熱步驟，和在藥液加熱步驟之後，注入藥液於電廠內之冷卻水內的注入步驟者。
如根據實施形態，由縮小藥液與冷卻水的溫度差者，抑制在冷卻水內之藥液的急遽之溫度上升，而進而可抑制附著材之附著速度的急遽上升者。
2‧‧‧供水系統
3‧‧‧冷卻器
10‧‧‧模擬裝置
11‧‧‧主配管
13‧‧‧藥液槽
14‧‧‧加熱器
15‧‧‧主配管幫浦
16‧‧‧供水配管
18‧‧‧高壓幫浦
19‧‧‧熱交換器
20‧‧‧藥液供給配管
21‧‧‧藥液供給控制閥
22‧‧‧藥液供給幫浦
30‧‧‧藥液注入系統
31‧‧‧藥液收容部
32‧‧‧藥液配管
32a~32d‧‧‧配管
32f‧‧‧旁通配管
33a~33d‧‧‧熱交換器
34‧‧‧循環幫浦
37、38‧‧‧藥液注入控制閥
39、40‧‧‧溫度計
41、42‧‧‧藥液注入控制部
43‧‧‧藥液幫浦
44‧‧‧冷卻水導入配管
45‧‧‧冷卻水流入控制閥
51~65‧‧‧閥
圖1係在核能電廠內之附著材的附著試驗裝置之模式圖。
圖2係顯示在附著材濃度10ppm，水溫200℃之附著材的附著量的圖表。
圖3係顯示在附著材濃度0.1ppm，水溫280℃之附著材的附著量的圖表。
圖4係在第1實施形態之藥液注入系統的模式圖。
圖5係在第1實施形態之藥液注入系統的變形例之模式圖。
以下，對於本發明之實施形態，參照圖面同時加以說明。
(第1實施形態)
對於第1實施形態，使用圖1乃至圖5而加以說明。圖1係在核能電廠內之附著材的附著試驗裝置之模式圖。圖2係顯示在附著材濃度10ppm，水溫200℃之附著材的附著量的圖表。圖3係顯示在附著材濃度0.1ppm，水溫 280℃之附著材的附著量的圖表。圖4係在第1實施形態之藥液注入系統的模式圖。圖5係在第1實施形態之藥液注入系統的變形例之模式圖。
然而，在本實施形態中，冷卻水係循環在核能發電廠或火力發電廠內者，吸收在廠內產生的熱，做為100度以上的高溫者。另外，將加以注入至循環在電廠內之冷卻水，而含有附著材之液體，稱呼為藥液。另外，在本實施形態中，附著材係作為TiO2之構成，而藥液係做為TiO2之膠體溶液者。
(在核能電廠內之附著材的附著量)
於圖1，顯示模擬核能電廠內之實機環境條件而測定附著材之附著量的附著試驗裝置之模擬裝置10。模擬裝置10係具有水通過內部之主配管11，和供給水至主配管11之供水系統2，和收容為了注入至主配管11內之藥液的藥液槽13。
主配管11係如在內部水循環之環狀，而為了將水溫接近於與運轉中的電廠內之冷卻水同等的溫度，加以設置有加熱器14。加熱器14係加熱循環在主配管11內的水，而將循環在主配管11內的水，保持成與冷卻水同樣的溫度。另外，對於主配管11係加以設置有主配管幫浦15，而主配管幫浦15係在環狀的主配管11內，使水循環。另外，在主配管幫浦15之下流側，主配管11係分歧，由連接於熱交換器19者，匯合於供水系統2。
藥液槽13與主配管11係由藥液供給配管20加以連接，對於藥液供給配管20係加以設置有藥液供給控制閥21，藥液供給幫浦22。藥液供給控制閥21係控制從藥液槽13至主配管11之藥液的供給量的閥。藥液供給幫浦22係為了從藥液槽13輸送藥液至主配管11的幫浦。
供水系統2係具有供水配管16與水槽12，熱交換器19。供水配管16係連接水槽12與熱交換器19。另外，供水配管16與主配管11之主配管幫浦15之下流係指連接於熱交換器19。供水系統2與主配管11係藉由熱交換器19而加以連接。自在主配管幫浦15之下流分歧之主配管11，流入至熱交換器19的水係加以供給至水槽12。另外，自水槽12通過供水配管16而流入至熱交換器19的水係在主配管幫浦15的上流而流入至主配管11。
在熱交換器19中，自水槽12所供給的水則從自主配管11內所供給的高溫的水吸收熱，在接近於主配管11內的水溫之後匯合於主配管11內。自主配管11流入至熱交換器19，經由熱交換而溫度變低的水係更通過冷卻器3而下降至室溫溫度，加以供給至水槽12。對於連結冷卻器3與水槽12之供水配管16，係加以設置有溶氫計4a與溶氧計5a，離子交換器6a，經由此等計器而管理加以供給至水槽12的水的水質。
另外，對於連接水槽12與熱交換器19之供水配管16之途中係加以設置有高壓幫浦18。高壓幫浦18 係從水槽12藉由熱交換器19而傳輸水至主配管11內。供水配管16係在高壓幫浦18之上流分歧，連接於水槽12。對於連接於在高壓幫浦18之下流分歧之水槽12的供水配管16，係加以設置有幫浦8，傳導率計7，溶氫計4b與溶氧計5b，離子交換器6b，經由此等計器而監視從水槽12加以供給至主配管11的水的水質。幫浦8係為了將從水槽12加以供給至熱交換器19的水之一部分，引導至分歧之供水配管16之幫浦。另外，對於水槽12係加以供給氮素(N2)等之氣體，水槽12內的水質係保持於接近於冷卻水之水質。
圖1所示之A~C係檢測附著材之附著量的監視器處。對於監視器處A~C係例如，設置有金屬片，加以測定附著於其金屬片之附著材量。為了將監視器處A~C的周邊流速，接近於在核能電廠內所循環之冷卻水，而主配管11之中加以縮窄監視器處A~C內徑，局部性地提升流速。主配管11內的水係以200℃為一定，監視器處A~C的流速係2m/s。另外，藥液槽13內之藥液的溫度係以25℃為常溫。圖1之O地點係自藥液槽13之藥液則加以注入至主配管11的地點。監視器處A地點係通過O地點的水則於1秒後通過的地點。監視器處B地點係通過O地點的水則於30秒後通過的地點。監視器處C地點係通過O地點的水則於240秒後通過的地點。
在前述O地點及A地點中，推測對藥液係產生有急遽的溫度上升，以最大175℃/s的速度而產生有溫 度變化者。另一方面，前述B地點或C地點係位於從O地點比較遠，而藥液溫度係與流動在主配管11的水略相同溫度，溫度變化係推測幾乎未產生有。
圖2係顯示從O地點持續注入一定量的藥液，測定從藥液注入開始24小時候之A~C各地點之附著材的附著程度的結果。然而，循環在主配管11內的水之附著材濃度係作為保持為10ppm者。在A地點中確認到95μg/cm2以上之附著材的附著，而在B地點及C地點中確認到約60μg/cm2之附著材的附著。
從以上的結果，在對於藥液產生有急遽溫度上升之A地點中，知道有加速有附著材之附著速度。另一方面，在未產生有溫度變化之B地點及C地點中，了解到附著速度為一定，而附著有一定量之附著材。
接著，圖3係顯示在冷卻水中之附著材的濃度低的情況之核能電廠內之附著材之附著量。圖3係在圖1所示之模擬裝置10中，將主配管11內的水，保持為280℃，循環在主配管11內的水之附著材濃度則呈為0.1ppm地，從O地點持續注入一定量的藥液，測定從藥液注入開始24小時後之A~C各地點之附著材的附著程度之結果。其他的條件係與在圖2的條件同樣。
其結果，在A地點中，確認到56μg/cm2之附著材的附著，而在B地點中，確認到45μg/cm2之附著材的附著，在C地點中，確認到34μg/cm2之附著材的附著。
從以上的結果，了解到附著材的濃度低的情況亦與圖2同樣地，在對於藥液產生有急遽溫度上升之A地點中，加速附著材之附著速度者。另外，附著材濃度低的情況，在B地點及C地點中，了解到幾乎未產生有溫度變化者。另外，了解到對於B地點，C地點之順序附著量則下降者。從此所推測的現象係如以下。
附著材係由附著於主配管11內面及各監視器處所A~C者，從上流側至下流側，附著材濃度則變低。在圖3的試驗中，至少在B地點及C地點中，附著材濃度則成為一定濃度以下，經由溫度變化幾乎無之附著材之濃度梯度的影響，推測對於附著材之附著量產生有差者。
即，由預先加熱藥液而縮小與冷卻水之溫度差，而抑制藥液之急遽的溫度上升者，可抑制附著材之附著速度的急遽的上升者。並且，抑制冷卻水內之附著材濃度之急遽下降，可抑制附著材濃度成為一定濃度以下者。其結果，在暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面中，附著材之附著量則可使不充分的部分降低者。
另外，對於冷卻水注入藥液之前，加熱藥液時，由抑制藥液之急遽溫度上升者，可防止附著材則附著於加熱器14之加熱裝置等者，進而抑制藥液內之附著材濃度之下降。如此，可將更高濃度之藥液注入至冷卻水內，而更提高冷卻水內之附著材濃度者。其結果，可抑制附著材濃度則成為一定濃度以下者，在暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面中，附著材之附著量則可使不充分的部分 降低者。
然而，為了賦予腐蝕抑制效果於暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面，而充分之冷卻水中的附著材之溫度係經由流動在附著材之材料或電廠內之冷卻水的條件而加以適宜訂定者。
(構成)
接著，參照圖4，說明本實施形態之藥液注入系統30之構成。藥液注入系統30係在注入藥液至循環在電廠內之冷卻水之前，具有使藥液的溫度提升的機能。藥液注入系統30係具有收容藥液之藥液收容部31，和從藥液收容部31所供給之藥液所通過的藥液配管32，和進行與冷卻水藥液之熱交換的熱交換器33a~33d，和使藥液在藥液配管32內移動之循環幫浦34。然而，藥液配管32係在匯合部35，36中，連接於電廠內的冷卻水所流動之範圍。在圖4中，電廠內之冷卻水所流動之範圍，記載為高溫範圍。高溫範圍之冷卻水係吸收在電廠內產生的熱而為高溫。
藥液收容部31所收容的藥液係較高溫範圍之冷卻水為低的溫度，例如，為室溫。另外，對於藥液收容部31之下流係加以設置有為了將藥液收容部31內的藥液導出於藥液配管32之藥液幫浦43。複數之熱交換器33a~33d，藥液收容部31，循環幫浦34係由藥液配管32而加以連接。
複數之熱交換器33a~33d彼此係經由冷卻水所通過之冷卻水配管49a~49c，和藥液配管32a~32e而加以連接。冷卻水配管49a~49c係依序連接熱交換器33a~33d。並且，從冷卻水配管49d所供給的冷卻水係從熱交換器33d流入，依冷卻水配管49c，熱交換器33c，冷卻水配管49b，熱交換器33b，冷卻水配管49a，熱交換器33a，冷卻水配管49e的順序流動，通過所有的熱交換器。
另一方面，藥液配管32亦依序連接熱交換器33a~33d。並且，在圖4中，藥液係從熱交換器33a流入，依冷卻水配管49a，熱交換器33，冷卻水配管49b，熱交換器33c，冷卻水配管49c，熱交換器33d之順序，通過所有的熱交換器。藥液則通過熱交換器33a~33d之順序，和冷卻水則通過熱交換器33a~33d之順序係相反。
另外，藥液配管32係藥液則呈可並聯地通過熱交換器33a~33d地，經由配管32a~32d而加以連接。與以下，說明藥液配管32與配管32a~32d之關係。藥液配管32係分歧成配管32a，配管32b，配管32c，配管32d，旁通配管32e，旁通配管32f，而在特定的位置再進行匯合。對於配管32a，配管32b，配管32c，配管32d，加以連接有各熱交換器33a，熱交換器33b，熱交換器33c，熱交換器33d之兩端。
對於連接於熱交換器33a~33d兩端的配管32a~32d，係各加以設置有閥。對於連接於熱交換器33a 兩端的配管32a，係各加以設置有閥51與閥52。對於連接於熱交換器33b兩端的配管32b，係各加以設置有閥53與閥54。對於連接於熱交換器33c兩端的配管32c，係各加以設置有閥55與閥56。對於連接於熱交換器33d兩端的配管32d，係各加以設置有閥57與閥58。閥51~58係均可遮斷對於熱交換器33a~33d之藥液的流入者。然而，在圖4中，將熱交換器33a~33d的紙面右側稱呼成上流部，而將熱交換器33a~33d的紙面左側稱呼成下流部。隨之，閥52、54、56、58係加以設置於熱交換器33a~33d上流側，閥51、53、55、57係加以設置於熱交換器33a~33d下流側。
另外，旁通配管32e係藥液迂迴在熱交換器33a~33d而循環藥液注入系統10內時進行通過的配管。對於旁通配管32e係加以設置有遮斷在旁通配管32e內之藥液的流動的閥59。
另外，旁通配管32f係連接配管32b與32c之配管。旁通配管32f係連接配管32b之中，較閥54為上流之一點，和配管32c之中，較閥56為上流之一點。另外，對於配管32b之中，較旁通配管32f為上流係加以設置有閥62，而對於配管32c之中，較旁通配管32f為上流係加以設置有閥63。閥62，63係可各遮斷配管32b，32c內之藥液的通過者。
另外，對於上流側的配管32與配管32a之間係加以設置有閥64，而對於上流側的配管32與配管32d 之間係加以設置有閥65。
另外，配管32a~32d、32e之所有為匯合的下流側之藥液配管32與配管32b之間的配管，對於較閥53為下流側，係加以設置有閥60。另外，配管32a~32d、32e之所有為匯合的下流側之藥液配管32與配管32c之間的配管，對於較閥55為下流側，係加以設置有閥61。
此等，由控制閥51~65的開閉者，成為可使藥液依熱交換器33a~33d的順序通過者，或並聯地使藥液通過於各熱交換器者，使藥液通過之熱交換器的選擇。閥51~65係作為均加以連接於未圖示之藥液路徑控制部者。藥液路徑控制部係因應藥液配管32內之溫度或附著材的濃度，控制閥51~65的開閉。
然而，為了說明而將熱交換器33a~33d之紙面右側，稱呼為上流部，而將熱交換器33a~33d之紙面左側，稱呼為下流部，但藥液所流動的路徑係經由閥51~65的開閉而作適宜改變者。因此，經由閥51~65的開閉係亦有熱交換器33a~33d之紙面右側則成為下流，而熱交換器33a~33d之紙面左側則成為上流者。
另外，對於藥液配管32係加以設置有控制從匯合部35，36至冷卻水的藥液之流入的藥液注入控制閥37，38，和測定流動在藥液配管32之藥液的溫度的溫度計39，40。並且，藥液注入控制部41，42係依據溫度計39，40之測定，控制藥液注入控制閥37，38的開閉。藥液注入控制閥37與溫度計39係連接於藥液注入控制部 41，而藥液注入控制閥38與溫度計40係連接於藥液注入控制部42。
藥液注入控制閥37與溫度計39係例如，加以設置於較熱交換器33a~33d為下流，較匯合部35為上流之藥液配管32。並且，溫度計39係計測較熱交換器33a~33d為下流，較匯合部35為上流之藥液的溫度。藥液注入控制閥38與溫度計40係例如，加以設置於較熱交換器33a~33d為上流，較匯合部36為上流之藥液配管32。並且，溫度計40係計測較熱交換器33a~33d為上流，較匯合部36為上流之藥液的溫度。
藥液注入控制部41係當溫度計39之測定值則檢測成為預先設定於藥液注入控制部41的值時，開啟藥液注入控制閥37，將通過藥液配管32之藥液，注入至高溫範圍。同樣地，藥液注入控制部42係當溫度計40之測定值則檢測成為預先設定於藥液注入控制部42的值時，開啟藥液注入控制閥38，將通過藥液配管32之藥液，注入至高溫範圍。
然而，加以設定於藥液注入控制部41，42的值係指經由加以注入至冷卻材之藥液的急遽溫度上升，冷卻水內的附著材濃度則未急遽降低之藥液的溫度。例如，附著材為TiO2之情況，在將藥液加以注入至冷卻水的時點，藥液與冷卻水的溫度差為50℃以內，推測對於附著材之附著速度未產生有急遽的變化。
另外，例如，藥液為TiO2之膠體溶液，循環 在高溫範圍的冷卻水內之附著材則保持為10ppm的情況，如加以注入至冷卻水中的藥液之溫度變化則呈成為10℃/s以內之溫度，加熱藥液時，推測冷卻水內之附著材濃度則未急遽下降者。10℃/s的值係從圖2之試驗結果所導出者。
在圖2的試驗中，在B地點之附著材的附著量係為了防止腐蝕而充分的量。在此，從A地點至B地點之溫度變化係(200-25)℃/30s=5.8℃/s。更加地，實際係推測在從A地點15秒程度的地點，藥液既已成為與冷卻水略相同。因此，溫度變化如為從A地點至B地點之溫度變化的約2倍之10℃/s時，推測可使在暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面中附著材之附著量為不充分的部分降低者。
接著，說明本實施形態之藥液注入系統30的動作。動作開始前之藥液注入系統30係從高溫範圍加以遮斷，加以關閉藥液注入控制閥37，38。另外，開啟閥59、60、64，關閉閥51~58、62~63、65。另外，藥液配管32內係做為以純水加滿者。將純水供給至藥液配管32內的配管等係未加以圖示，但純水係適宜加以供給至藥液配管32內，做為將動作中的藥液配管32內之流量保持為特定的值者。
首先，在上述各閥之開閉狀態中，藥液收容部31內的藥液係經由藥液幫浦43而導出於藥液配管32，通過旁通配管32e，經由循環幫浦34而在藥液注入 系統30內加以循環。藥液係被循環在藥液注入系統30內同時，附著材濃度則加以調節成特定的值。
當藥液配管32中的附著材濃度成為特定的值時，經由未加以圖示之藥液路徑控制部，如圖4所示，成為閥59、60~63、65為閉，而閥51~58、64為開的狀態。並且，成為特定濃度之藥液係依序流動在熱交換器33a~33d。也就是，加以形成藥液則依符號31-43-47-64-52-33a-51-53-33b-54-32f-56-33c-55-57-33d-58的順序流動之路徑(但藥液配管32、32a-32d的表現係省略)。
在此，經由冷卻水配管49d，冷卻水係從熱交換器33d流入，依熱交換器33c、33b、33a的順序進行通過。因此，通過熱交換器33a~33d之冷卻水的溫度係從33d至33a徐緩變低。也就是在熱交換器33中，與藥液進行熱交換的冷卻水溫度係從熱交換器33a至33d而溫度徐緩變高之故，藥液係由從熱交換器33a通過33d者，而階段性地溫度變高。
並且，經由溫度計40而加以計測藥液的溫度，而藥液如到達充分的溫度時，藥液注入控制部42係開啟藥液注入控制閥38，藥液係從匯合部36注入至高溫範圍。然而，藥液未到達充分的溫度情況係藥液注入控制閥38係保持關閉。並且，操作閥51~65，再次，通過熱交換器33a~33d。
然而，本實施形態之藥液注入系統30係由控制閥51~65者，可變更藥液所通過的路徑。藥液的溫度上 升為小即可之情況，係由減少通過藥液之熱交換器者，可調節藥液之溫度。另外，熱交換器則賦予藥液的熱量，對於各熱交換器為不同之情況，係經由選擇藥液所通過之熱交換器之時，可調節藥液的溫度者。
例如，即使未使藥液溫度上升至此即可之情況，如圖5所示，關閉閥57、59、60、62、63、65，開啟閥51~56、58、61、64，開啟藥液注入控制閥37。如此，加以遮斷對於第4熱交換器33d之藥液的流入，藥液係從熱交換器33a流入，通過熱交換器33b、33c，從匯合部35加以注入至高溫範圍。也就是，藥液則依符號31-43-47-64-52-33a-51-53-33b-54-32f-56-33c-55-61-37-35的順序流動(但藥液配管32、32a-32d的記載係省略)。
在本實施形態之藥液注入系統30係可由預先加熱藥液，而減小與冷卻水的溫度差者，控制在冷卻水內之藥液的急遽溫度上升。因此，可抑制附著材之附著速度的急遽上升，進而抑制冷卻水內之附著材濃度之急遽下降而抑制附著材濃度成為一定濃度以下者。因而，可使附著材有效率地附著於暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面者。
另外，在本實施形態之藥液注入系統30之複數的熱交換器係在加熱藥液時，由抑制藥液之急遽溫度上升者，可抑制附著材之附著速度急遽上升。因此，可防止附著材附著於加熱器14的加熱裝置等，進而抑制藥液內之附著材濃度之下降。如此，可更提高冷卻水內之附著材濃度，而可有效率地使附著材附著於暴露於電廠內之冷卻 水的金屬表面者。
然而，在熱交換器32a~33d中，對於藥液得到熱量之情況係即使為冷卻水以外亦可，例如，如為吸收蒸氣等在電廠所產生的熱之構成即可。
另外，熱交換器的數量係不限於4個。因應藥液與高溫範圍之溫度差或附著材之性質等，加以適宜訂定者。
另外，在本實施形態中，加以設置2處匯合部之情況係為了對應於在藥液注入系統30內之藥液的各循環路徑，而經由循環路徑，匯合部係亦可為1處或3處以上。
另外，對於藥液注入系統30，係設置使冷卻水之一部分流入至藥液配管32之冷卻水導入配管44，和抑制從冷卻水導入配管44至藥液配管32之冷卻水的流入量之冷卻水流入控制閥45。冷卻水流入控制閥45係加以連接於未圖示之冷卻水流入控制部，而冷卻水流入控制部係依據溫度計39或溫度計40之測定值而控制前述冷卻水導入控制閥之開閉。由使冷卻水流入至藥液者，可迅速地使藥液溫度上升。對於此時，亦必須如附著材之附著速度加速之藥液溫度變化則呈未有地進行調節。
然而，冷卻水流入控制部之機能係加以設置於藥液注入控制部41或藥液注入控制部42亦可。在圖4，圖5中，冷卻水流入控制部之機能係藥液注入控制部41所擔負。
(第2實施形態)
參照上述之圖4及圖5而對於第2實施形態加以說明。第2實施形態係附加圖4及圖5右側之供給量控制手段48a者。
即，第2實施形態之藥液注入系統30係具備：檢測高溫範圍之冷卻水中的藥液濃度之濃度測定手段46，和依據濃度測定手段46之檢測而控制從藥液收容部31至藥液配管31之藥液的供給量的供給量控制手段48a。供給量控制手段48a係經由冷卻水內之藥液的濃度降低，經由自匯合部的位置，附著材的附著量呈未變化地，將冷卻水內之藥液的濃度保持成一定。供給量控制手段48a係例如，由控制從藥液收容槽31導出於藥液配管32之藥液的量之藥液供給量控制閥47，和依據濃度測定手段46之檢測而控制藥液供給量控制閥47開閉之藥液供給量控制部48所構成。
在本實施形態之藥液注入系統30係與第1實施形態同樣地，由預先加熱藥液而縮小與冷卻水的溫度差者，可有效率地使附著材附著於暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面。
另外，與第1實施形態同樣地，加熱藥液時，由抑制藥液之急遽溫度上升者，可抑制藥液內之附著材濃度之下降，而可有效率地使附著材附著於暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面。
另外，在本實施形態中，檢測高溫範圍之冷卻水內的藥液之濃度，將藥液濃度保持成一定以上之故，可抑制冷卻水內之附著材濃度之急遽下降而抑制附著材濃度則成為一定濃度以下者。因而，可使附著材有效率地附著於暴露於電廠內之冷卻水的金屬表面者。
以上，雖已說明過本發明之幾個實施形態，但此等實施形態係作為例而提示之構成，未特意限定發明之範圍者。此等新穎之實施形態係可由其他種種形態而加以實施，在不脫離發明的內容範圍，可進行種種省略，置換，變更者。此等實施形態或其變形，各實施形態之組合係與包含於發明範圍或內容之同時，包含於記載於申請專利申請範圍之發明與其均等的範圍。
例如，附著材係TiO2，而藥液係作為TiO2之膠體溶液，但附著材與藥液係亦可為其他構成。例如，附著材係含有氧化鋯(ZrO2)、氧化鉛(PbO)鈦酸鋇(BaTiO3)、氧化鉍(Bi2O3)、氧化鋅(ZnO)氧化鎢(WO3)、鈦酸鍶(SrTiO3)、氧化鐵(III)(Fe2O3)、鈦鐵礦(FeTiO3)、鉭酸鉀(KTaO3)、鈦酸錳(MnTiO3)及氧化錫(SnO2)之中至少任一個之構成，藥液係即使為此等之膠體溶液，推測亦可得到與第1及第2之本實施形態同樣的效果者。
另外，附著材係含有白金(Pt)、銠(Rh)、釕(Ru)及鈀(Pd)之中至少任一個之構成，藥液係即使為此等之水溶液，推測亦可得到與第1及第2之本實施形態同樣的效果者。
30‧‧‧藥液注入系統
31‧‧‧藥液收容部
32‧‧‧藥液配管
32a~32e‧‧‧配管
32f‧‧‧旁通配管
33a~33d‧‧‧熱交換器
34‧‧‧循環幫浦
35、36‧‧‧匯合部
37、38‧‧‧藥液注入控制閥
39、40‧‧‧溫度計
41、42‧‧‧藥液注入控制部
43‧‧‧藥液幫浦
44‧‧‧冷卻水導入配管
45‧‧‧冷卻水流入控制閥
46‧‧‧濃度測定手段
47‧‧‧藥液供給量控制閥
48‧‧‧藥液供給量控制部
48a‧‧‧供給量控制手段
49a~49e‧‧‧冷卻水配管
51~60、62~65‧‧‧閥

Claims (12)

  1. 一種藥液注入系統，其特徵為具有：收容含有附著於與循環在電廠內之冷卻水接觸之構件之附著材的藥液之藥液收容部，和從前述藥液收容部所供給之藥液所通過的配管，和進行前述冷卻水與通過前述配管之前述藥液的熱交換之複數之熱交換器，和串聯地連接前述複數之熱交換器，而從前述電廠內所導引之冷卻水則通過內部之冷卻水配管，和使前述藥液在前述配管內移動之幫浦，前述藥液收容部內之前述藥液的溫度係較前述冷卻水的溫度為低，前述複數之熱交換器係至少具有第1熱交換器與第2熱交換器，前述配管係依序連接前述藥液收容部，前述第1熱交換器，前述第2熱交換器及前述電廠，連接前述第2熱交換器與前述電廠之前述配管的前述電廠側之一端係匯合於前述電廠內的前述冷卻水，從前述電廠內所導引之前述冷卻水係通過前述第2熱交換器之後，通過前述第1熱交換器，前述藥液係呈可在通過前述第1熱交換器之後，通過前述第2熱交換器地加以構成者。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之藥液注入系統，其中，前述配管係具有第1配管與第2配管， 和從前述第1配管分歧，連接於前述第1熱交換器之一端的第1流路，和從前述第1配管分歧，連接於前述第2熱交換器之一端的第2流路，和從前述第2配管分歧，連接於前述第1熱交換器之另一端的第3流路，和從前述第2配管分歧，連接於前述第2熱交換器之另一端的第4流路，和遮斷從第1流路至前述第1熱交換器之藥液的流入的閥，和遮斷從第2流路至前述第2熱交換器之藥液的流入的閥，和遮斷從第4流路至前述第2熱交換器之藥液的流入的閥。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載之藥液注入系統，其中，具有：加以設置於前述配管，控制前述藥液之對於前述電廠內之前述冷卻水的流入之藥液注入控制閥，和測定流動在前述配管之前述藥液的溫度之溫度計，和依據前述溫度計之測定，控制前述藥液注入控制閥之開閉的藥液注入控制部者。
  4. 如申請專利範圍第3項記載之藥液注入系統，其中，前述藥液係氧化鈦之膠體溶液，前述藥液注入控制部係前述藥液與前述冷卻水之溫度 差為50℃以內時，開啟前述藥液注入控制閥。
  5. 如申請專利範圍第3項記載之藥液注入系統，其中，前述藥液係氧化鈦之膠體溶液，前述藥液注入控制部係前述藥液溫度到達加以注入至前述冷卻水內之前述藥液溫度變化則呈成為10℃/s以內之溫度時，開啟前述藥液注入控制閥。
  6. 如申請專利範圍第1項記載之藥液注入系統，其中，具有：測定前述電廠內之前述冷卻水內之前述藥液之濃度的濃度測定手段，和依據經由前述濃度測定手段之測定，控制從前述藥液收容部至前述配管之前述藥液的供給量之藥液供給量控制手段者。
  7. 一種藥液注入方法，其特徵為具有：將含有附著於與循環在電廠內之冷卻水接觸之構件之附著材的藥液，調節成特定濃度之濃度調節步驟，和使自前述電廠內所導引之前述冷卻水依序通過於第2熱交換器與第1熱交換器之冷卻水導入步驟，和於前述冷卻水導入步驟之正當中，依序使前述藥液通過前述第1熱交換器與前述第2熱交換器之藥液加熱步驟，和在前述藥液加熱步驟之後，注入前述藥液於前述電廠內之冷卻水的注入步驟者。
  8. 一種藥液注入系統，其特徵為具有：收容與循環在電廠的主配管內的水接觸，含有附著材之藥液的藥液收 容部，和從前述藥液收容部所供給之藥液所通過的配管，和作為可串聯或並聯連接的閥則加以連接於輸出入的兩側，進行自前述電廠所導引之高溫範圍的冷卻水與前述藥液之熱交換的複數之熱交換器，和串聯地連接前述複數之熱交換器，通過前述冷卻水之冷卻水配管，和使前述藥液在前述配管內移動之幫浦，通過前述配管之前述藥液係從前述藥液收容部串聯地，依序流動在前述複數之熱交換器上之上流熱交換器，下流熱交換器，及前述電廠，前述高溫範圍之冷卻水係由在通過前述複數之熱交換器之前述下流熱交換器之後，通過前述上流熱交換器而加熱前述藥液，縮小前述藥液與前述冷卻水的溫度差者。
  9. 如申請專利範圍第8項記載之藥液注入系統，其中，於前述配管係更具有旁通前述複數之熱交換器之旁通配管，將前述藥液，使用前述旁通配管而直至前述藥劑之附著材濃度成為預先訂定的值為止，循環在前述電廠內者。
  10. 如申請專利範圍第8項記載之藥液注入系統，其中，更具有：將前述藥液，從前述複數之熱交換器之前述下流熱交換器，匯合於前述電廠之高溫範圍的第1匯合部，將前述藥液，從前述複數之熱交換器之途中的熱交換 器，匯合於前述電廠之高溫範圍的第2匯合部。
  11. 如申請專利範圍第10項記載之藥液注入系統，其中，於前述第1匯合部與前述第2匯合部，係具有：測定前述藥液之溫度的溫度計，和經由前述溫度計而控制前述第1匯合部的閥，或第2匯合部的閥之控制手段，前述控制手段係經由前述溫度計而前述藥液之溫度則到達預定之溫度以上時，將前述閥作為開啟狀態，將前述藥液注入至前述電廠之高溫範圍者。
  12. 一種藥液注入方法，係具有收容與循環在電廠的主配管內的水接觸，含有附著材之藥液的藥液收容部，和作為可串聯或並聯連接的閥則加以連接於輸出入的兩側，進行自前述電廠所導引之高溫範圍的冷卻水與前述藥液之熱交換的複數之熱交換器的藥液注入系統之藥液注入方法，其特徵為將從前述藥液收容部所供給之藥液，依序流動在前述複數之熱交換器上之上流熱交換器，下流熱交換器，及前述電廠，將前述高溫範圍之冷卻水在通過前述複數之熱交換器之前述下流熱交換器之後，通過前述上流熱交換器而加熱前述藥液，縮小前述藥液與前述冷卻水的溫度差者。
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