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JP7808514B2 - 海水漏洩警報装置 - Google Patents
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JP7808514B2 - 海水漏洩警報装置 - Google Patents

海水漏洩警報装置

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Description

本開示は、蒸気タービンプラントの海水漏洩警報装置に関する。
蒸気ドラムと、前記蒸気ドラムで生成された蒸気により駆動されるように構成された蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を海水により冷却して給水を生成するように構成された復水器と、を備える蒸気タービンプラントが知られている。このような蒸気タービンプラントでは、復水器によって冷却されて生成された給水は、再び蒸気ドラムに戻される(例えば特許文献1参照)。
特開2019-074274号公報
例えば特許文献1に記載された海水の漏洩検出装置は、酸電気伝導率計が計測した酸電気伝導率に基づいてドラム水の塩素イオン濃度を算出して海水SWの漏洩検出を判定するように構成されている。しかし、上述した海水の漏洩検出装置では、海水の漏洩によって蒸気タービンプラントがダメージを受けないようにするために蒸気タービンプラントの運転停止させる時期がいつであるのかがすぐには分からない。
本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、海水の漏洩時に蒸気タービンプラントの停止時期を容易に把握できる海水漏洩警報装置を提供することを目的とする。
(1)本開示の少なくとも一実施形態に係る海水漏洩警報装置は、
蒸気ドラムと、前記蒸気ドラムで生成された蒸気により駆動されるように構成された蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を海水により冷却して給水を生成するように構成された復水器と、を備える蒸気タービンプラントの海水漏洩警報装置であって、
前記蒸気タービンプラントの給水系統における前記給水の酸電気伝導率を計測する酸電気伝導率計と、
前記少なくとも一つの酸電気伝導率計で計測した前記酸電気伝導率に基づいて、警報信号を出力するように構成された警報信号出力装置と、
前記酸電気伝導率計で計測した前記酸電気伝導率に基づいて、前記給水への海水漏洩の推移を予測して予測結果を出力するように構成された予測装置と、
を備える。
本開示の少なくとも一実施形態によれば、海水の漏洩時に蒸気タービンプラントの停止が望ましい時期を容易に把握できる。
本実施形態の給水系統における海水漏洩警報装置が適用されたコンバインドサイクルプラントを表す概略構成図である。 本実施形態の給水系統における海水漏洩警報装置が適用されたコンバインドサイクルプラントを表す概略構成図である。 本実施形態におけるサンプリング装置の構成を示す図である。 酸電気伝導率に対する塩化物イオン濃度を表すグラフである。 給水中の塩化物イオン濃度の推移の予測結果を表示する画像の一例を示す図である。 本実施形態の海水漏洩警報装置に係る処理の手順を示すフローチャートである。 情報処理装置の表示画面の一例を示す図である。 情報処理装置の表示画面の一例を示す図である。 情報処理装置の表示画面の一例を示す図である。 情報処理装置の表示画面の一例を示す図である。 情報処理装置の表示画面の一例を示す図である。
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
以下、添付図面を参照して、本開示に係る給水系統における海水漏洩警報装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。なお、本開示における「蒸気タービンプラント」とは、蒸気タービンを備えるプラントを意味しており、例えば発電機能を具えたプラントであり、蒸気タービン単体で発電を行うプラントであってもよく、蒸気タービンと他の発電手段を組み合わせたコンバインドサイクルプラントであってもよい。
図1A及び図1Bは、本実施形態の給水系統における海水漏洩警報装置が適用されたコンバインドサイクルプラントを表す概略構成図である。なお、図1Aに示すコンバインドサイクルプラントでは、後述する復水器35は1つであり、図1Bに示すコンバインドサイクルプラントでは、後述する復水器35は並列配置された2つ(第1復水器35A及び第2復水器35B)である。
本実施形態において、図1A及び図1Bに示すように、コンバインドサイクルプラント10は、ガスタービン11と、排熱回収ボイラ(HRSG)12と、蒸気タービン13と、発電機14とを備えている。
ガスタービン11は、圧縮機21と、燃焼器22と、タービン23とを有しており、圧縮機21とタービン23は、ロータ(回転軸)24により一体回転可能に連結されている。圧縮機21は、空気取り込みラインL1から取り込んだ空気Aを圧縮して圧縮空気ACを生成する。燃焼器22は、圧縮機21から圧縮空気供給ラインL2を通して供給された圧縮空気ACと、燃料ガス供給ラインL3から供給された燃料ガスFとを混合して燃焼する。タービン23は、燃焼器22から燃焼ガス供給ラインL4を通して供給された燃焼ガスFGにより回転駆動する。
排熱回収ボイラ12は、ガスタービン11(タービン23)から排ガス排出ラインL5を介して排出された排ガスEGの排熱によって蒸気(過熱蒸気)Sを発生させるものである。排熱回収ボイラ12は、後述する低圧ユニット41と、中圧ユニット42と、高圧ユニット43と、再熱器44とを有している。この排熱回収ボイラ12は、ガスタービン11から供給された排ガスEGが内部を上方に移送することで、高圧ユニット43、中圧ユニット42、低圧ユニット41の順に排ガスEGから熱回収を行って蒸気Sを発生させる。そして、排熱回収ボイラ12は、蒸気Sを生成した使用済の排ガスEGを排出する排ガス排出ラインL6を介して煙突45が連結されている。
蒸気タービン13は、排熱回収ボイラ12により生成された蒸気Sにより駆動するものである。蒸気タービン13は、高圧タービン31と、中圧タービン32と、低圧タービン33とを有している。高圧タービン31と中圧タービン32と低圧タービン33は、回転軸34上に連結され、回転軸34がガスタービン11のロータ24と一直線状をなして連結されている。そして、発電機14は、回転軸34上に連結されている。蒸気タービン13は、低圧タービン33を駆動した蒸気を冷却する復水器35が設けられている。復水器35は、低圧タービン33から排出された使用済の蒸気Sを冷却して復水(給水W)とするものであり、蒸気を海水SWで冷却する冷却水ラインL7が設けられている。復水器35は、生成した復水を給水Wとして給水ラインL11を介して排熱回収ボイラ12に供給する。給水ラインL11は、復水ポンプ36と復水弁37が設けられている。
なお、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、復水器35は並列配置された2つの復水器35である第1復水器35A及び第2復水器35Bを備えている。図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、冷却水ラインL7は、第1復水器35Aにおいて蒸気を海水SWで冷却する第1冷却水ラインL7Aと、第2復水器35Bにおいて蒸気を海水SWで冷却する第2冷却水ラインL7Bとを含む。
第1復水器35Aは、生成した復水を給水Wとして第1給水ラインL11Aを介して排熱回収ボイラ12に供給する。第1給水ラインL11Aは、第1復水ポンプ36Aと第1復水弁37Aが設けられている。なお、第1給水ラインL11Aを流通する給水Wを第1給水WAとも称する。
同様に、第2復水器35Bは、生成した復水を給水Wとして第2給水ラインL11Bを介して排熱回収ボイラ12に供給する。第2給水ラインL11Bは、第2復水ポンプ36Bと第2復水弁37Bが設けられている。なお、第2給水ラインL11Bを流通する給水Wを第2給水WBとも称する。
すなわち、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、復水ポンプ36は、第1復水ポンプ36Aと第2復水ポンプ36Bとを含み、復水弁37は、第1復水弁37Aと第2復水弁37Bを含む。
なお、第1給水ラインL11A及び第2給水ラインL11Bは、共に後述する1つの低圧節炭器51に接続されていて、それぞれ給水Wを低圧節炭器51に供給するように構成されている。
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、復水ポンプ36と低圧節炭器51との間の給水ラインL11から復水器35に給水Wを戻すための復水循環ラインL21が設けられている。
なお、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、復水循環ラインL21は、第1復水ポンプ36Aと低圧節炭器51との間の第1給水ラインL11Aから第1復水器35Aに給水Wを戻すための第1復水循環ラインL21Aと、第2復水ポンプ36Bと低圧節炭器51との間の第2給水ラインL11Bから第2復水器35Bに給水Wを戻すための第2復水循環ラインL21Bとを含む。
排熱回収ボイラ12において、低圧ユニット41は、低圧節炭器51と、低圧ドラム52と、低圧蒸発器53と、低圧過熱器54とを有している。給水ラインL11は、復水ポンプ36と復水弁37より下流側に低圧給水ラインL12が設けられており、給水Wがこの低圧給水ラインL12を介して低圧節炭器51に送られる。低圧節炭器51は、給水Wを加熱し、加熱された給水Wが低圧ドラム52に送られる。低圧蒸発器53は、低圧ドラム52の給水W(以下、ドラム水W1)を加熱して低圧ドラム52に戻す。低圧ドラム52の低圧蒸気LSは、低圧過熱器54に送られ、ここで過熱される。
なお、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、第1給水ラインL11Aは、第1復水ポンプ36Aと第1復水弁37Aより下流側に第1低圧給水ラインL12Aが設けられており、給水Wがこの第1低圧給水ラインL12Aを介して低圧節炭器51に送られる。図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、第2給水ラインL11Bは、第2復水ポンプ36Bと第2復水弁37Bより下流側に第2低圧給水ラインL12Bが設けられており、給水Wがこの第2低圧給水ラインL12Bを介して低圧節炭器51に送られる。すなわち、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、低圧給水ラインL12は、第1低圧給水ラインL12Aと第2低圧給水ラインL12Bとを含む。図1Bに示すコンバインドサイクルプラントでは、第1低圧給水ラインL12Aと第2低圧給水ラインL12Bとは、低圧節炭器51で合流している。
中圧ユニット42は、中圧節炭器61と、中圧ドラム62と、中圧蒸発器63と、中圧過熱器64とを有している。低圧給水ラインL12は、下流側で分岐する中圧給水ラインL13が設けられており、給水Wがこの中圧給水ラインL13を介して中圧節炭器61に送られる。中圧給水ラインL13は、給水ポンプ65が設けられている。中圧節炭器61は、給水Wを加熱し、加熱された給水Wが中圧ドラム62に送られる。中圧蒸発器63は、中圧ドラム62の給水W(以下、ドラム水W2)を加熱して中圧ドラム62に戻す。中圧ドラム62の中圧蒸気MSは、中圧過熱器64に送られ、ここで過熱される。
高圧ユニット43は、高圧節炭器71と、高圧ドラム72と、高圧蒸発器73と、高圧過熱器74とを有している。中圧給水ラインL13は、給水ポンプ65より下流側で分岐する高圧給水ラインL14が設けられており、給水Wがこの高圧給水ラインL14を介して高圧節炭器71に送られる。高圧節炭器71は、給水Wを加熱し、加熱された給水Wが高圧ドラム72に送られる。高圧蒸発器73は、高圧ドラム72の給水W(以下、ドラム水W3)を加熱して高圧ドラム72に戻す。高圧ドラム72の高圧蒸気HSは、高圧過熱器74に送られ、ここで過熱される。
そして、高圧過熱器74の高圧蒸気HSを高圧タービン31に供給する高圧蒸気供給ラインL15が設けられると共に、高圧タービン31で使用されて降圧された中圧蒸気MSを再熱器44に戻す中圧蒸気回収ラインL16が設けられている。高圧蒸気供給ラインL15は、高圧主蒸気止弁75が設けられている。また、中圧過熱器64の中圧蒸気MSをこの中圧蒸気回収ラインL16に供給する中圧蒸気供給ラインL17が設けられている。更に、再熱器44で過熱された中圧蒸気MSを中圧タービン32に供給する中圧蒸気供給ラインL18が設けられると共に、中圧タービン32で使用されて降圧された低圧蒸気LSを低圧タービン33に搬送する低圧蒸気搬送ラインL19が設けられている。中圧蒸気供給ラインL18は、再熱蒸気止弁66が設けられている。そして、低圧過熱器54に発生した低圧蒸気LSを低圧蒸気搬送ラインL19に供給する低圧蒸気供給ラインL20が設けられている。
そのため、コンバインドサイクルプラント10の稼働時、ガスタービン11にて、圧縮機21は空気を圧縮し、燃焼器22は供給された圧縮空気ACと燃料ガスFとを混合して燃焼する。タービン23は燃焼器22から供給された燃焼ガスFGにより回転駆動する。また、ガスタービン11(タービン23)から排出された排ガスEXは、排熱回収ボイラ12に送られ、排熱回収ボイラ12は蒸気Sを生成し、蒸気Sが蒸気タービン13に送られる。高圧タービン31と中圧タービン32と低圧タービン33は、この蒸気Sにより回転駆動する。そして、ガスタービン11と蒸気タービン13の同軸上に配置された発電機14が発電を行う。一方、蒸気タービン13で使用された蒸気Sは、復水器35で冷却されて復水となり、給水Wとして排熱回収ボイラ12に戻される。
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10は、アンモニア添加装置81を備えている。
アンモニア添加装置81は、給水ラインL11における各ドラム(蒸気ドラム)52、62、72より上流側で、復水ポンプ36と復水弁37の間の給水WにpH調整剤としてのアルカリ性、且つ、揮発性の薬品、本実施形態では、アンモニアを添加するものである。なお、本開示のpH調整剤添加装置が添加するpH調整剤は、アンモニアに限らず、アンモニア、ヒドラジン、モノエタノールアミン、モルホリンの少なくとも一つを含むアミン類であればよい。
なお、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、アンモニア添加装置81は、第1復水ポンプ36Aと第1復水弁37Aの間の給水WにpH調整剤を添加するための第1アンモニア添加装置81Aと、第2復水ポンプ36Bと第2復水弁37Bの間の給水WにpH調整剤を添加するための第2アンモニア添加装置81Bとを含む。
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10は、排水装置85、86、87を備えている。
排水装置85、86、87は、低圧ユニット41と中圧ユニット42と高圧ユニット43の各ドラム52、62、72に設けられた排水ライン85a、86a、87aと、各排水ライン85a、86a、87aに設けられた開閉弁85b、86b、87bとから構成されている。開閉弁85b、86b、87bを開くことで、各ドラム52、62、72内のドラム水W1、W2、W3を外部に排出できる。
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10における給水系統20は、復水器35、各ドラム52、62、72、復水器35から各ドラム52、62、72までの各給水ラインL11、L12、L13、L14、及び、各給水ラインL11、L12、L13、L14に設けられた各機器を含む。
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、給水Wの水質管理のためにコンバインドサイクルプラント10の各所から給水Wをサンプリングしている。図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、給水Wのサンプリング箇所は、例えば復水ポンプ36の出口のサンプリング地点P1、低圧節炭器51の入口のサンプリング地点P2、高圧ドラム72内のドラム水W3のサンプリング地点P3である。なお、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、復水ポンプ36の出口のサンプリング地点P1は、第1復水ポンプ36Aの出口のサンプリング地点P1Aと、第2復水ポンプ36Bの出口のサンプリング地点P1Bとを含み、低圧節炭器51の入口のサンプリング地点P2は、第1給水ラインL11Aにおける低圧節炭器51の入口のサンプリング地点P2Aと、第2給水ラインL11Bにおける低圧節炭器51の入口のサンプリング地点P2Bとを含む。よって、図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、以下で述べるサンプリング装置90によって、サンプリング地点P1A及びサンプリング地点P2Aでサンプリングした第1給水WAの酸電気伝導率と、サンプリング地点P1B及びサンプリング地点P2Bでサンプリングした第2給水WBの酸電気伝導率とをそれぞれ計測可能である。
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、上述した各サンプリング地点P1、P2、P3からサンプリングした給水Wの水質を検査するためのサンプリング装置90を備えている。
図2は、本実施形態におけるサンプリング装置90の構成を示す図である。サンプリング装置90は、サンプリングした給水Wの酸電気伝導率を計測するための電気導電率計91と、サンプリングした給水WのpH値を計測するためのpH計92と、計測する給水Wを切り替えるための切替装置93と、陽イオン交換樹脂塔94とを備えている。
陽イオン交換樹脂塔94は、酸電気伝導率を計測する給水Wの海水由来のナトリウムイオンを水素イオンに交換するためのものであり、海水由来のナトリウムイオンを水素イオンに交換した後の給水Wの酸電気伝導率を計測することで、以下のようにして給水Wにおける塩化物イオン濃度を求めることができる。
図3は、酸電気伝導率に対する塩化物イオン濃度を表すグラフである。図3に示すように、塩化物イオン濃度は、酸電気伝導率に略正比例することが分かっている。そのため、この酸電気伝導率と塩化物イオン濃度の相関情報と、計測した酸電気伝導率とに基づいて給水Wにおける塩化物イオン濃度を求めることができる。この相関情報は、例えば以下で述べる中央制御装置110のメモリ113に格納されている。
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10は、中央制御装置110と、計測制御装置120と、情報処理装置130とを備えている。
中央制御装置110は、コンバインドサイクルプラント10の全体を制御するための制御装置であり、例えば不図示の中央操作室に設けられている。中央制御装置110は、各種演算処理を実行するプロセッサ111と、プロセッサ111によって処理される各種データを非一時的または一時的に記憶するメモリ113と、各種情報を表示するための表示装置115等を備える。プロセッサ111は、CPU、GPU、MPU、DSP、これら以外の各種演算装置、又はこれらの組み合わせなどによって実現される。メモリ113は、ROM、RAM、フラシュメモリ、またはこれらの組み合わせなどによって実現される。
計測制御装置120は、給水Wの水質の検査結果や検査結果に基づく警報信号を中央制御装置110へ送信する等を実施するための装置である。計測制御装置120は、各種演算処理を実行するプロセッサ121と、プロセッサ121によって処理される各種データを非一時的または一時的に記憶するメモリ123とを備える。プロセッサ121は、CPU、GPU、MPU、DSP、これら以外の各種演算装置、又はこれらの組み合わせなどによって実現される。メモリ123は、ROM、RAM、フラシュメモリ、またはこれらの組み合わせなどによって実現される。
なお、計測制御装置120と中央制御装置110との各種情報の送受信は、無線で行われるようにいてもよく、有線で行われるようにしてもよい。
情報処理装置130は、撮影可能であり作業員が携行可能である可搬型の装置であり、作業員によるコンバインドサイクルプラント10のチェック作業の際に用いられるものである。本実施形態では、情報処理装置130は、後述するサンプリング装置90のチェック作業の際に用いられる。
情報処理装置130は、各種演算処理を実行するプロセッサ131と、プロセッサ131によって処理される各種データを非一時的または一時的に記憶するメモリ133と、撮影を行うための撮像部135と、情報処理装置130の現在位置や姿勢、向き等を検出するための検出装置136と、中央制御装置110との信号の送受信を行うための送受信部137と、各種情報を表示するため表示部138とを備えている。
(海水漏洩の検出について)
復水器35は、蒸気Sを海水SWにより冷却して復水(給水W)とすることから、内部に冷却水ラインL7を構成する多数の冷却水管が配置されている。この冷却水管が何らかの原因で損傷すると、冷却水管を流れる海水が復水器35の復水に混入する。すると、排熱回収ボイラ12の給水系統に海水成分が混入し、伝熱阻害や腐食などの不具合事象を引き起こすおそれがある。そのため、復水器35における海水の漏洩を検出し、その対策を実施する必要がある。
そこで、図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、海水漏洩警報装置1を備え、以下で説明するように、給水Wについて計測した酸電気伝導率があらかじめ設定された設定値を超えると、警報が発せられるとともに、上記警報が発せられた場合に、給水Wへの海水漏洩の推移を予測して予測結果を提示するように構成されている。また、図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、以下で説明するように、上記警報が発せられた場合に、作業員がサンプリング装置90のチェック作業を行う際に作業員を支援するように構成されている。
本実施形態に係る海水漏洩警報装置1は、酸電気伝導率計としての電気導電率計91と、警報信号出力装置としての計測制御装置120と、予測装置としての中央制御装置110と、を備える。以下、本実施形態に係る海水漏洩警報装置1について詳細に説明する。
(警報の出力について)
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、計測制御装置120は、切替装置93を制御することで酸電気伝導率及びpH値を計測する給水Wを順次切り替え、酸電気伝導率及びpH値を計測した各サンプリング地点P1、P2、P3からの給水Wの酸電気伝導率及びpH値を逐次中央制御装置110に送信する。
また、計測制御装置120は、計測した何れかの給水Wの酸電気伝導率があらかじめ設定された設定値を超えると、警報信号を出力して中央制御装置110に送信する。
中央制御装置110は、計測制御装置120からの警報信号を受信すると、表示装置115に、警報が発せられたことを画面表示させるとともに、不図示の音声出力装置から警報音を出力させる。
これにより、中央操作室に在室している作業員は、復水器35において海水漏洩が発生した可能性があることを認識できる。
(海水漏洩の推移の予測結果の提示について)
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、中央制御装置110は、計測制御装置120から逐次受信している酸電気伝導率の情報に基づいて今後の海水漏洩の推移を予測する。具体的には、中央制御装置110は、図3に示した酸電気伝導率と塩化物イオン濃度の相関情報と、計測制御装置120から逐次受信している酸電気伝導率の情報とに基づく現時点までの給水W中の塩化物イオン濃度の推移を算出するとともに、算出した現時点までの給水W中の塩化物イオン濃度の推移から外挿によって給水W中の塩化物イオン濃度の今後の推移を予測する。そして、中央制御装置110は、表示装置115に予測結果を画面表示させる。
図4は、高圧ドラム水W3中の塩化物イオン濃度の推移の予測結果を表示する画像の一例を示す図である。中央制御装置110は、表示装置115に予測結果の画像200を表示させる。
予測結果の画像200には、例えば横軸に時刻をとり、縦軸に塩化物イオン濃度をとったグラフ210が含まれている。このグラフ210には、現時点(時刻Tn)までの給水W(高圧ドラム水W3)中の塩化物イオン濃度の推移を示すグラフ線211、212と、塩化物イオン濃度の今後の推移を示すグラフ線213とが表されている。
なお、時刻T0は、上記警報の発出時刻であり、時刻Tnは、後述する予測時刻である。
グラフ線211は、サンプリング地点P3から取得した高圧ドラム72内のドラム水W3の酸電気伝導率から換算したドラム水W3の塩化物イオン濃度を示している。
グラフ線212は、サンプリング地点P1から取得した復水ポンプ36の出口の給水Wの酸電気伝導率から以下のようにして算出したドラム水W3の塩化物イオン濃度を示している。
なお、サンプリング地点P1から取得した復水ポンプ36の出口の給水Wの酸電気伝導率からドラム水W3の塩化物イオン濃度を算出するには、以下の(1)式を用いればよい。
「復水ポンプ出口CC計測値からの高圧ドラム水の塩化物イオン濃度換算」値[mg/L]
=前回の「復水ポンプ出口CC計測値からの換算」値[mg/L]+復水中の塩化物イオン濃度(注1)[mg/L]×高圧ドラム給水流量の計測値[m3/h]×前回計算からの経過時間[h]
÷高圧ドラム水レベル計測値から計算した高圧ドラム水保有水量[m3] ・・・(1)
(注1)復水ポンプ出口CC計測値と、図3の酸電気伝導率対ドラム水の塩化物イオン濃度との関係から、ドラム水の塩化物イオン濃度が得られる。
ここで、「復水ポンプ出口CC計測値からの高圧ドラム水の塩化物イオン濃度換算」は、サンプリング地点P1から取得した復水ポンプ36の出口の給水Wの酸電気伝導率である。海水が漏洩している場合、復水ポンプ出口では、塩化物イオン濃度が薄いため検出されにくい。このため、上記(1)式によって、濃縮された高圧ドラム水の塩化物イオン濃度に換算している。高圧ドラム水は濃縮されているため、塩化物イオン濃度が図3の関係により、直ちに測定可能となっている。信頼性を高めるために、両者を並行して用いることにしている。
なお、塩化物イオン濃度の今後の推移については、高圧ドラム72内のドラム水W3の酸電気伝導率に基づく塩化物イオン濃度と、復水ポンプ36の出口の給水Wの酸電気伝導率に基づいて上述したようにして求めたドラム水W3の塩化物イオン濃度とから例えば最小二乗法によって求めた現時点までの塩化物イオン濃度の推移に基づいて求めるとよい。
また、塩化物イオン濃度の今後の推移については、高圧ドラム72内のドラム水W3の酸電気伝導率に基づく塩化物イオン濃度と、サンプリング地点P2から取得した低圧節炭器51の入口の給水Wの酸電気伝導率に基づいて上述したようにして求めたドラム水W3の塩化物イオン濃度とから例えば最小二乗法によって求めた現時点までの塩化物イオン濃度の推移に基づいて求めてもよい。
塩化物イオン濃度の今後の推移については、高圧ドラム72内のドラム水W3の酸電気伝導率に基づく塩化物イオン濃度と、復水ポンプ36の出口の給水Wの酸電気伝導率に基づいて上述したようにして求めたドラム水W3の塩化物イオン濃度と、低圧節炭器51の入口の給水Wの酸電気伝導率に基づいて上述したようにして求めたドラム水W3の塩化物イオン濃度とから例えば最小二乗法によって求めた現時点までの塩化物イオン濃度の推移に基づいて求めてもよい。
本実施形態におけるコンバインドサイクルプラント10では、海水の漏洩によってコンバインドサイクルプラント10がダメージを受けないようにするために、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達した時点で、コンバインドサイクルプラント10を停止するようにしている。
予測結果の画像200には、コンバインドサイクルプラント10の運転停止の目安となる、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達するまでの予測時間も表されている。この予測時間は、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達するまでの残り時間(T1-Tn)であってもよく、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達する予測時刻(時刻T1)であってもよい。
すなわち、中央制御装置110は、上述したようにして求めた塩化物イオン濃度の今後の推移の予測結果に基づいて、上記予測時間を算出して、表示装置115に予測時間を画面表示させる。
このように、本実施形態に係る海水漏洩警報装置1では、コンバインドサイクルプラント10の給水系統20における給水Wの酸電気伝導率を計測する電気導電率計91と、少なくとも一つの電気導電率計91で計測した酸電気伝導率に基づいて、警報信号を出力するように構成された計測制御装置120と、電気導電率計91で計測した酸電気伝導率に基づいて、給水Wへの海水漏洩の推移を予測して予測結果を出力するように構成された中央制御装置110と、を備える。
これにより、給水Wへの海水漏洩の推移の予測結果から海水SWの漏洩時にコンバインドサイクルプラント10の停止が望ましい時期を容易に把握できる。
本実施形態に係る海水漏洩警報装置1では、中央制御装置110は、予測結果を給水における塩化物イオン濃度の予測結果として出力するように構成されていてもよい。
給水Wの水質管理は一般的には塩化物イオン濃度で行われるため、予測結果を塩化物イオン濃度ではない他の指標で表された場合と比べ、予測結果の確認に際して水質の状況が把握し易くなる。
本実施形態に係る海水漏洩警報装置1では、中央制御装置110は、給水Wにおける塩化物イオン濃度があらかじめ設定された設定値(1[mg/L])に達するまでの予測時間を出力するように構成されているとよい。
これにより、海水SWの漏洩時にコンバインドサイクルプラント10の停止が望ましい時期の把握が容易となる。
本実施形態に係る海水漏洩警報装置1では、電気導電率計91によって酸電気伝導率を計測する給水Wは、少なくとも何れかの蒸気ドラム52、62、72のドラム水W1、W2、W3であるとよい。
海水漏洩が生じている場合、蒸気ドラム52、62、72では海水成分が濃縮される。したがって、何れかの蒸気ドラム52、62、72のドラム水W1、W2、W3の酸電気伝導率を計測することで、蒸気ドラム52、62、72以外の箇所の給水W酸電気伝導度を測定する場合と比べて給水Wへの海水の漏洩を早期に、且つ、高精度に検出することができる。
本実施形態に係る海水漏洩警報装置1では、電気導電率計91によって酸電気伝導率を計測する給水Wは、給水系統20の少なくとも2か所における給水であるとよい。
給水系統20の異なる箇所における給水の酸電気伝導率の計測結果を用いることで、計測結果の信頼性を向上できる。
すなわち、給水系統20の異なる箇所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果のそれぞれが同様の結果であれば、計測結果の信頼性は高いものであると判断できる。また、給水系統20の異なる箇所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果のそれぞれにおいて比較的大きな相違があった場合、何れかの酸電気伝導率の計測の過程で不具合があったことが考えられ、その不具合を是正して再計測を行うことで、計測結果の信頼性を向上できる。
本実施形態に係る海水漏洩警報装置1では、中央制御装置110は、少なくとも2か所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果に基づく予測結果を出力するように構成されていてもよい。
これにより、給水系統20の異なる箇所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果を用いることで、給水Wへの海水漏洩の推移の予測結果の信頼性を向上できる。
(コンバインドサイクルプラント10の運転停止について)
本実施形態に係る中央制御装置110は、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達した時点で、コンバインドサイクルプラント10を停止させるように構成されている。具体的には、中央制御装置110は、計測制御装置120から逐次受信している酸電気伝導率の情報に基づいて、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達したと判断すると、コンバインドサイクルプラント10を停止させるための制御信号を出力するように構成されている。これにより、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達すると、コンバインドサイクルプラント10は、自動的に停止される。
なお、中央制御装置110は、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達したと判断したときではなく、上述した予測時間の経過後に、コンバインドサイクルプラント10を停止させるための制御信号を出力するように構成されていてもよい。
これにより、蒸気タービンプラントを自動的に停止させることができ、蒸気タービンプラントに不具合が生じることを未然に防ぐことができる。
また、ドラム水W3の塩化物イオン濃度に基づいて中央制御装置110がコンバインドサイクルプラント10を自動的に停止させるのではなく、上述した予測時間が経過したときに、作業員が手動操作によってコンバインドサイクルプラント10を停止させるようにしてもよい。
図1Bに示すように、第1復水器35A及び第2復水器35Bを備えている場合には、中央制御装置110は、第1給水WA及び第2給水WBの酸電気伝導率に基づいて、第1復水器35A又は第2復水器35Bの何れか一方において海水漏洩があったと判断すると、当該いずれか一方の復水器35の運転を停止させるようにしてもよい。すなわち、中央制御装置110は、第1給水WA及び第2給水WBの酸電気伝導率に基づいて、第1復水器35A又は第2復水器35Bの何れか一方において海水漏洩があったと判断した場合には、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達したと判断すると、当該いずれか一方の復水器35の運転を停止させるための制御信号を出力するように構成されていてもよい。
このように、中央制御装置110は、第1給水WAの酸電気伝導率と第2給水WBの酸電気伝導率とに基づいて、第1復水器35A又は第2復水器35Bのいずれか一方において海水漏洩があったと判断すると、当該いずれか一方の復水器35の運転を停止させるための制御信号を出力するように構成されていてもよい。
これにより、海水が漏洩している何れか一方の復水器35の故障を未然に防止できるとともに、他方の復水器35の運転を継続することで、コンバインドサイクルプラント10の運転を継続できる。
なお、中央制御装置110は、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達したと判断したときではなく、上述した予測時間が経過したときに、当該いずれか一方の復水器35の運転を停止させるための制御信号を出力するように構成されていてもよい。。
また、ドラム水W3の塩化物イオン濃度に基づいて中央制御装置110が当該いずれか一方の復水器35の運転を自動的に停止させるのではなく、上述した予測時間が経過したときに、作業員が手動操作によって当該いずれか一方の復水器35の運転を停止させるようにしてもよい。
図5は、上述した警報の発出、及び、コンバインドサイクルプラント10の運転停止に関して中央制御装置110が実施する処理の手順を示すフローチャートである。なお、図5に示す処理は、プロセッサ111がメモリ113に格納されているプログラムを実行することで実行される。
ステップS10において中央制御装置110は、計測制御装置120からの上述した警報信号を受信するまで待機する。
警報信号を受信すると、ステップS20において中央制御装置110は、表示装置115に警報が発せられたことを画面表示させるための信号と、不図示の音声出力装置から警報音を出力させるための信号を出力する。そして中央制御装置110は、図4のグラフ211、212、213を求める計算を行う。計測制御装置120から逐次受信していた給水Wとドラム水W3の酸電気伝導率の情報と、メモリ113に格納している酸電気伝導率と塩化物イオン濃度の相関情報(図3参照)及び上記(1)式とに基づいて、現時点までのドラム水W3中の塩化物イオン濃度の推移を算出する。そして中央制御装置110は、算出した現時点までのドラム水W3中の塩化物イオン濃度の推移から外挿によってドラム水W3中の塩化物イオン濃度の今後の推移を予測するとともに、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達するまでの予測時間も算出する。
なお、上記の塩化物イオン濃度の推移から外挿によって今後の推移を予測する際には、ドラム水W3から得られた塩化物イオン濃度と、上記(1)式によって得られた塩化物イオン濃度との平均値から求めてもよい。
中央制御装置110は、表示装置115に予測結果(図4参照)を画面表示させるための信号を生成して表示装置115に出力する。なお、ドラム水W3中の塩化物イオン濃度の今後の推移を予測は、その後も逐次実行されて更新されるとともに、更新された予測結果が表示装置115に表示される。
ステップS30において中央制御装置110は、サンプリング装置90の後述するチェック作業を支援するための情報を情報処理装置130に出力する。ステップS30において中央制御装置110が出力する情報等については後で詳述する。
ステップS40において中央制御装置110は、サンプリング装置90のチェック作業が終了したことを確認できるまで待機し、後述するように、情報処理装置130が必要とする情報をその都度送信する。
また、例えばチェック作業を行う作業員が情報処理装置130を介してチェック作業が終了したことを表す信号を送信して、該信号を中央制御装置110が受信したと判断したときに、中央制御装置110はサンプリング装置90のチェック作業が終了したと判断する。
中央制御装置110は、サンプリング装置90のチェック作業が終了したとステップS40で判断すると、ステップS50において、計測制御装置120からの上述した警報信号を受信したか否かを判断する。
チェック作業が終了したサンプリング装置90からの酸電気伝導率の情報に基づいて、計測制御装置120が依然として警報信号を出力しているのであれば、その警報の信頼性、すなわち計測された酸電気伝導率の値の信頼性が高いと考えられる。そのため、ステップS50において計測制御装置120からの上述した警報信号を受信したと判断されると、ステップS60において中央制御装置110は、現時点までの給水W中の塩化物イオン濃度の推移を改めて算出する。そして中央制御装置110は、算出した現時点までの給水W中の塩化物イオン濃度の推移から外挿によってドラム水W3中の塩化物イオン濃度の今後の推移を予測するとともに、ドラム水W3の塩化物イオン濃度が1[mg/L]に到達するまでの予測時間も算出する。
中央制御装置110は、表示装置115に再度予測した結果を画面表示させるための信号を生成して表示装置115に出力する。ドラム水W3中の塩化物イオン濃度の今後の推移を予測は、その後も逐次実行されて更新されるとともに、更新された予測結果が表示装置115に表示される。
一方、酸電気伝導率の計測過程の不具合によって計測された酸電気伝導率の値が上昇したことで、ステップS10において警報信号を受信していた場合、作業員によるチェック作業によって酸電気伝導率の計測値の信頼性が回復する。そのため、ステップS50において計測制御装置120からの警報信号を受信していない場合には、ステップS10において受信した警報信号は、酸電気伝導率の計測過程の不具合による誤報である可能性が高い。そこで、ステップS50において計測制御装置120からの警報信号を受信していないと判断されると、計測制御装置120はステップS10に戻る。
中央制御装置110は、ステップS60で算出した上記の予測時間が経過するまでステップS70で待機し、予測時間が経過すると、ステップS80においてコンバインドサイクルプラント10を停止させるための制御信号を出力して本プログラムの処理を終了する。
(サンプリング装置90のチェック作業について)
図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、何れかのサンプリング地点P1、P2、P3からの給水Wまたはドラム水W3の酸電気伝導率があらかじめ設定された設定値を超えると、上述したように警報が発せられる。その後、上述した予測時間が経過するとコンバインドサイクルプラント10が自動的に停止することになる。
しかし、計測された酸電気伝導率の値の上昇が酸電気伝導率の計測過程の不具合によるものである場合、本来であれば停止させなくてもよいコンバインドサイクルプラント10を停止させることになってしまう。
そのため、何れかのサンプリング地点P1、P2、P3からの給水Wまたはドラム水W3の酸電気伝導率があらかじめ設定された設定値を超えたと判断される場合には、水処理や水分析の技術を持った作業員による手分析等、専門的な技術を持った作業員による確認作業を要する。しかし、専門的な技術を持った作業員が不在の場合には、緊急時の対応が困難である。
そこで少なくとも酸電気伝導率の計測過程に不具合があったか否かを専門的な技術を持った作業員以外の作業員であっても確認ができるようにすることが望ましい。
そのため、図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、以下で説明するように、作業員による確認作業を支援するように、確認作業に関する情報を作業員に提示するようにしている。
なお、上記の状況における作業員による確認作業は、例えば以下に述べるようなサンプリング装置90のチェック作業である。
以下、作業員によるサンプリング装置90のチェック作業と、このチェック作業を支援するための情報の提示について説明する。
上述したように、計測制御装置120から警報信号が出力されると、表示装置115に、警報が発せられたことを表す画面が表示されるとともに、不図示の音声出力装置から警報音が出力される。そして、この画面表示及び警報音によって作業員は、何れかのサンプリング地点P1、P2、P3からの給水Wまたはドラム水W3の酸電気伝導率があらかじめ設定された設定値を超えたことを認識できる。そして作業員は、サンプリング装置90のチェック作業を行うために、コンバインドサイクルプラント10におけるサンプリング装置90の設置場所まで行かなければならない。その際、作業員は、情報処理装置130を携行する。
作業員が携行する情報処理装置130には、サンプリング装置90のチェック作業を支援するための情報が計測制御装置120から逐次送信される。作業員は、計測制御装置120から逐次送信される情報を情報処理装置130で確認しながらサンプリング装置90のチェック作業を行うことができる。
以下、情報処理装置130に提示されるチェック作業を支援するための情報の例について説明する。
図6Aから図6Dは、情報処理装置130の表示部138に表示される表示画面の一例を示す図である。図6Aから図6Dに示す表示画面は、図5のフローチャートにおけるステップS30において計測制御装置120から逐次送信される情報に基づくものである。
まず、情報処理装置130の表示部138には、図6Aに示すようにチェック作業の手順を示す表示画面301が表示される。
表示画面301には、チェック作業の手順として、化学分析室に行くこと、化学分析室で必要な器具を用意すること、サンプリング装置90に行くこと、流量計をチェックすること、イオン交換樹脂の確認をすること、及び中央操作室に戻ること、を指示する内容が実施する順番に沿って表示されている。
また、表示画面301には、各実施内容についての詳細を表す情報を表示させるための操作ボタン311、312、313、314、315が表示される。
化学分析室に行くことを指示する指示内容の近傍に表示された操作ボタン311が作業員によって操作されると、表示画面301には、化学分析室の位置に関する情報等、化学分析室への行き方を示す情報が表示される(不図示)。
化学分析室に到着した作業員が化学分析室で必要な器具を用意することを指示する指示内容の近傍に表示された操作ボタン312を操作すると、表示画面301には、例えばビーカーや可搬型のpH計等、サンプリング装置90のチェック作業に必要な機材の情報が表示される(不図示)。
サンプリング装置90に行くことを指示する指示内容の近傍に表示された操作ボタン313が作業員によって操作されると、表示画面301には、サンプリング装置90の位置に関する情報等、サンプリング装置90への行き方を示す情報が表示される(不図示)。
流量計をチェックすることを指示する指示内容の近傍に表示された操作ボタン314が作業員によって操作されると、撮像部135による動画の撮影が開始されるとともに、表示画面301(図6A)には、サンプリング装置90の流量計の動画撮影を促す指示内容が表示される(不図示)。
撮像部135によって撮影されている動画の画像情報や、情報処理装置130の検出装置136で検出された情報処理装置130の現在位置や姿勢、向き等の情報は、リアルタイムで中央制御装置110に送信される。
中央制御装置110は、情報処理装置130から送信されたこれらの情報に基づいて、情報処理装置130の表示部138において表示される、撮像部135で撮影されている動画の表示画像に重畳して表示させる内容の情報を情報処理装置130に送信する。
例えば、中央制御装置110は、情報処理装置130から送信されたこれらの情報に基づいて、撮像部135で撮影されている動画中の複数の流量計401の内、作業員がチェックすべき流量計401aを特定する。そして、中央制御装置110は、情報処理装置130の表示部138において表示される動画の表示画像において作業員がチェックすべき流量計401aがどれであるのかを表すマーカー403と、例えば次の指示内容を表す情報表示404を重畳表示させるための情報を情報処理装置130に送信する。これにより、例えば図6Bに示すように、情報処理装置130の表示部138には、作業員がチェックすべき流量計401aがどれであるのかを表すマーカー403と次の指示内容を表す情報表示404とが、撮像部135で撮影されている動画の表示画面302に重畳表示される。
中央制御装置110は、情報処理装置130から送信された情報に基づいて、作業員がチェックすべき流量計401aが拡大して撮影されていると判断すると、撮像部135で撮影されている動画の表示画面303(図6C参照)に重畳表示させるための以下の情報を情報処理装置130に送信する。
ここで、情報処理装置130に送信する情報は、例えば図6Cに示すように、流量計401aのフロート402が本来あるべき位置を表すマーカー405、フロート402の位置の確認を促す情報表示406、流量計401aの流量を調整するための操作バルブ407の位置を表すマーカー408、流量計401aの流量調整操作を説明するための情報表示409についての情報である。
これにより、情報処理装置130の表示部138には、図6Cに示すようにマーカー405、情報表示406、マーカー408、及び情報表示409が撮像部135で撮影されている動画の表示画面303に重畳表示される。
作業員は、図6Bに示した表示画面302や図6Cに示した表示画面303を確認することで、チェックすべき流量計401aのチェック、及び流量調整を容易に行うことができる。
イオン交換樹脂の確認をすることを指示する指示内容の近傍に表示された操作ボタン315が作業員によって操作されると、撮像部135による動画の撮影が開始されるとともに、表示画面301(図6A)には、サンプリング装置90においてサンプリングされた給水Wを排出する複数のチューブ411(図6D)についての動画撮影を促す指示内容が表示される(不図示)。
撮像部135によって撮影されている動画の画像情報や、情報処理装置130の検出装置136で検出された情報処理装置130の現在位置や姿勢、向き等の情報は、リアルタイムで中央制御装置110に送信される。
中央制御装置110は、情報処理装置130から送信されたこれらの情報に基づいて、情報処理装置130の表示部138において表示される、撮像部135で撮影されている動画の表示画像に重畳して表示させる内容の情報を情報処理装置130に送信する。
例えば、中央制御装置110は、情報処理装置130から送信されたこれらの情報に基づいて、撮像部135で撮影されている動画中の複数のチューブ411の内、作業員がpH値をチェックすべき給水Wの排水が流れているチューブ411aを特定する。そして、中央制御装置110は、情報処理装置130の表示部138において表示される動画の表示画像において作業員がチェックすべきチューブ411aがどれであるのかを表すマーカー412と、例えば次の指示内容を表す情報表示413を重畳表示させるための情報を情報処理装置130に送信する。これにより、例えば図6Dに示すように、情報処理装置130の表示部138には、作業員がチェックすべきチューブ411aがどれであるのかを表すマーカー412と次の指示内容を表す情報表示413とが、撮像部135で撮影されている動画の表示画面304に重畳表示される。
ここで、給水Wの排水についてpH値をチェックする理由について説明する。給水Wの酸電気伝導率の計測にあたり、図2を参照して説明したように陽イオン交換樹脂塔94で海水由来のナトリウムイオンを水素イオンに交換した後の給水Wの酸電気伝導率を測定するようにしている。そのため、陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂がブレークしてしまうと、海水由来のナトリウムイオンを水素イオンに交換できなくなってしまうため、正しい酸電気伝導率の計測ができなくなってしまう。したがって、酸電気伝導率が正しく計測されるようにするため、陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂がブレークしているか否かを陽イオン交換樹脂塔94を通過した後の給水WのpH値によって確認するようにしている。
陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂がブレークしていなければ、海水由来のナトリウムイオンが水素イオンに交換されるため、陽イオン交換樹脂塔94を通過した後の給水WのpH値は低下する。逆に、陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂がブレークしていれば、海水由来のナトリウムイオンが水素イオンに交換されないため、陽イオン交換樹脂塔94を通過した後の給水WのpH値は低下しない。
なお、図1A及び図1Bに示すコンバインドサイクルプラント10では、上述したサンプリング地点P1、P2、P3以外からも給水W等がサンプリングされてサンプリング装置90に供給され、その後サンプリング装置90から排水される。そのため、排水が流れているチューブ411は、作業員がチェックすべきチューブ411a以外にも上述したように複数存在している。
作業員が測定したチューブ411aからの排水のpH値が4未満であれば、陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂はブレークしていないため、チェック作業は終了となる。
しかし、作業員が測定したチューブ411aからの排水のpH値が4以上であれば、陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂はブレークしているため、作業員は陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂を交換しなければならない。
表示画面304における次の指示内容を表す情報表示413に従って陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂を交換することになった場合、表示画面304には、サンプリング装置90の陽イオン交換樹脂塔94の動画撮影を促す指示内容が表示される(不図示)。
この指示内容に従って作業員がサンプリング装置90において複数の陽イオン交換樹脂塔が配置されている場所の動画を撮影すると、中央制御装置110は、情報処理装置130から送信された各種の情報に基づいて、撮像部135で撮影されている動画中の複数の陽イオン交換樹脂塔95の内、作業員が陽イオン交換樹脂を交換すべき陽イオン交換樹脂塔94を特定する。そして、中央制御装置110は、情報処理装置130の表示部138において表示される動画の表示画像において作業員が陽イオン交換樹脂を交換すべき陽イオン交換樹脂塔94がどれであるのかを表すマーカー415と、例えば次の指示内容を表す情報表示416を重畳表示させるための情報を情報処理装置130に送信する。これにより、例えば図6Eに示すように、情報処理装置130の表示部138には、作業員が陽イオン交換樹脂を交換すべき陽イオン交換樹脂塔94がどれであるのかを表すマーカー415と次の指示内容を表す情報表示416とが、撮像部135で撮影されている動画の表示画面305に重畳表示される。
作業員は、図6Eに示した表示画面305を確認することで、陽イオン交換樹脂塔94の陽イオン交換樹脂を容易に交換できる。
なお、上述した説明では、情報処理装置130に提示される作業を支援するための情報はサンプリング装置90のチェック作業についての情報であったが、コンバインドサイクルプラント10において必要とされる、上述したサンプリング装置90のチェック作業以外の他の作業を支援するための情報であってもよい。
このように、幾つかの実施形態に係る海水漏洩警報装置1は、計測制御装置120から警報信号が出力された後、撮影可能であり作業員が携行可能である情報処理装置130からの情報に基づいて、情報処理装置130で撮影して得られた画像に重畳表示するための情報を情報処理装置130に無線で出力可能な中央制御装置110、を備えている。
これにより、不慣れな作業員であっても、情報処理装置130に提示された情報に基づいて、コンバインドサイクルプラント10における確認作業等を容易に実施できる。
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
(1)本開示の少なくとも一実施形態に係る海水漏洩警報装置1は、蒸気ドラム(高圧ドラム72、中圧ドラム62、低圧ドラム52)と、蒸気ドラム(高圧ドラム72)で生成された蒸気Sにより駆動されるように構成された蒸気タービン13と、蒸気タービン13から排出された蒸気Sを海水SWにより冷却して給水を生成するように構成された復水器35と、を備える蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)の海水漏洩警報装置1である。本開示の少なくとも一実施形態に係る海水漏洩警報装置1は、蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)の給水系統20における給水Wの酸電気伝導率を計測する酸電気伝導率計91と、少なくとも一つの酸電気伝導率計91で計測した酸電気伝導率に基づいて、警報信号を出力するように構成された警報信号出力装置(計測制御装置120)と、酸電気伝導率計91で計測した酸電気伝導率に基づいて、給水Wへの海水漏洩の推移を予測して予測結果を出力するように構成された予測装置(中央制御装置110)と、を備える。
上記(1)の構成によれば、給水Wへの海水漏洩の推移の予測結果から海水SWの漏洩時に蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)の停止が望ましい時期を容易に把握できる。
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、予測装置(中央制御装置110)は、予測結果を給水Wにおける塩化物イオン濃度の予測結果として出力するように構成されていてもよい。
上記(2)の構成によれば、給水Wの水質管理は一般的には塩化物イオン濃度で行われるため、予測結果を塩化物イオン濃度ではない他の指標で表された場合と比べ、予測結果の確認に際して水質の状況が把握し易くなる。
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、予測装置(中央制御装置110)は、給水Wにおける塩化物イオン濃度があらかじめ設定された設定値に達するまでの予測時間を出力するように構成されているとよい。
上記(3)の構成によれば、海水SWの漏洩時に蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)の停止が望ましい時期の把握が容易となる。
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れかの構成において、酸電気伝導率計91によって酸電気伝導率を計測する給水Wは、少なくとも蒸気ドラム(高圧ドラム72、中圧ドラム62、低圧ドラム52)のドラム水(ドラム水W1、ドラム水W2、ドラム水W3)であるとよい。
海水漏洩が生じている場合、蒸気ドラム(高圧ドラム72、中圧ドラム62、低圧ドラム52)では海水成分が濃縮される。上記(4)の構成によれば、蒸気ドラム(高圧ドラム72、中圧ドラム62、低圧ドラム52)以外の箇所の酸電気伝導度を測定する場合と比べ、ドラム水(ドラム水W1、ドラム水W2、ドラム水W3)の酸電気伝導度を測定する方が給水Wへの海水SWの漏洩を早期に、且つ、高精度に検出することができる。
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れかの構成において、酸電気伝導率計91によって酸電気伝導率を計測する給水Wは、給水系統20の少なくとも2か所における給水Wであるとよい。
上記(5)の構成によれば、給水系統20の異なる箇所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果を用いることで、計測結果の信頼性を向上できる。
すなわち、給水系統20の異なる箇所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果のそれぞれが同様の結果であれば、計測結果の信頼性は高いものであると判断できる。また、給水系統20の異なる箇所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果のそれぞれにおいて比較的大きな相違があった場合、何れかの酸電気伝導率の計測の過程で不具合があったことが考えられ、その不具合を是正して再計測を行うことで、計測結果の信頼性を向上できる。
(6)幾つかの実施形態では、上記(5)の構成において、予測装置(中央制御装置110)は、少なくとも2か所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果に基づく予測結果を出力するように構成されていてもよい。
上記(6)の構成によれば、給水系統20の異なる箇所における給水Wの酸電気伝導率の計測結果を用いることで、給水Wへの海水漏洩の推移の予測結果の信頼性を向上できる。
(7)幾つかの実施形態では、上記(3)の構成において、予測装置(中央制御装置110)は、予測時間の経過後に蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)を停止させるための制御信号を出力するように構成されていてもよい。
上記(7)の構成によれば、蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)を自動的に停止させることができ、蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)に不具合が生じることを未然に防ぐことができる。
(8)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(7)の何れかの構成において、復水器35は、少なくとも第1復水器35Aと第2復水器35Bとを有していてもよい。酸電気伝導率計91は、第1復水器35Aからの第1給水WAの酸電気伝導率と、第2復水器35Bからの第2給水WBの酸電気伝導率とをそれぞれ計測可能であるとよい。予測装置(中央制御装置110)は、計測した第1給水WAの酸電気伝導率と第2給水WBの酸電気伝導率とに基づいて、第1復水器35A又は第2復水器35Bのいずれか一方において海水漏洩があったと判断すると、いずれか一方の復水器35の運転を停止させるための制御信号を出力するように構成されていてもよい。
上記(8)の構成によれば、海水SWが漏洩している何れか一方の復水器35の故障を未然に防止できるとともに、他方の復水器35の運転を継続することで、蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)の運転を継続できる。
(9)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(8)の何れかの構成において、警報信号出力装置(計測制御装置120)から警報信号が出力された後、撮影可能であり作業員が携行可能である情報処理装置130からの情報に基づいて、情報処理装置130で撮影して得られた画像に重畳表示するための情報を情報処理装置130に無線で出力可能な情報出力装置(中央制御装置110)、を備えていてもよい。
上記(9)の構成によれば、不慣れな作業員であっても、情報処理装置130に提示された情報に基づいて、蒸気タービンプラント(コンバインドサイクルプラント10)における確認作業等を容易に実施できる。
1 海水漏洩警報装置
10 コンバインドサイクルプラント
12 排熱回収ボイラ(HRSG)
13 蒸気タービン
20 給水系統
31 高圧タービン
32 中圧タービン
33 低圧タービン
35 復水器
35A 第1復水器
35B 第2復水器
52 低圧ドラム
62 中圧ドラム
72 高圧ドラム
90 サンプリング装置
91 電気導電率計
92 pH計
110 中央制御装置
120 計測制御装置
130 情報処理装置

Claims (9)

  1. 蒸気ドラムと、前記蒸気ドラムで生成された蒸気により駆動されるように構成された蒸気タービンと、前記蒸気タービンから排出された蒸気を海水により冷却して給水を生成するように構成された復水器と、を備える蒸気タービンプラントの海水漏洩警報装置であって、
    前記蒸気タービンプラントの給水系統における前記給水の酸電気伝導率を計測する酸電気伝導率計と、
    前記少なくとも一つの酸電気伝導率計で計測した前記酸電気伝導率に基づいて、警報信号を出力するように構成された警報信号出力装置と、
    前記酸電気伝導率計で計測した前記酸電気伝導率に基づいて、前記給水への海水漏洩の推移を予測して予測結果を出力するように構成された予測装置と、
    を備える海水漏洩警報装置。
  2. 前記予測装置は、前記予測結果を前記給水における塩化物イオン濃度の予測結果として出力するように構成されている、
    請求項1に記載の海水漏洩警報装置。
  3. 前記予測装置は、前記給水における塩化物イオン濃度があらかじめ設定された設定値に達するまでの予測時間を出力するように構成されている、
    請求項1又は2に記載の海水漏洩警報装置。
  4. 前記酸電気伝導率計によって前記酸電気伝導率を計測する前記給水は、少なくとも前記蒸気ドラムのドラム水である、
    請求項1に記載の海水漏洩警報装置。
  5. 前記酸電気伝導率計によって前記酸電気伝導率を計測する前記給水は、前記給水系統の少なくとも2か所における給水である、
    請求項1に記載の海水漏洩警報装置。
  6. 前記予測装置は、前記少なくとも2か所における給水の前記酸電気伝導率の計測結果に基づく前記予測結果を出力するように構成されている、
    請求項5に記載の海水漏洩警報装置。
  7. 前記予測装置は、前記予測時間の経過後に前記蒸気タービンプラントを停止させるための制御信号を出力するように構成されている、
    請求項3に記載の海水漏洩警報装置。
  8. 前記復水器は、少なくとも第1復水器と第2復水器とを有し、
    前記酸電気伝導率計は、前記第1復水器からの第1給水の酸電気伝導率と、前記第2復水器からの第2給水の酸電気伝導率とをそれぞれ計測可能であり、
    前記予測装置は、計測した前記第1給水の酸電気伝導率と前記第2給水の酸電気伝導率とに基づいて、前記第1復水器又は前記第2復水器のいずれか一方において海水漏洩があったと判断すると、前記いずれか一方の復水器の運転を停止させるための制御信号を出力するように構成されている、
    請求項1に記載の海水漏洩警報装置。
  9. 前記警報信号出力装置から前記警報信号が出力された後、撮影可能であり作業員が携行可能である情報処理装置からの情報に基づいて、前記情報処理装置で撮影して得られた画像に重畳表示するための情報を前記情報処理装置に無線で出力可能な情報出力装置、を備える、
    請求項1に記載の海水漏洩警報装置。
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