JP4599326B2 - ろ過装置および発電プラント - Google Patents

Description

本発明は、高温水中に含まれる固形不純物を除去するためのろ過装置およびこのろ過装置を設置した発電プラントに関する。

従来、発電プラントにおいて、復水器の構造材または配管材から生成される固形懸濁物、主に鉄の酸化物を除去する場合には、給水を加熱する前にポリエチレン製中空糸膜フィルタやプリーツ（襞）型フィルタなどのろ過器が用いられている。また、給水を加熱した後の高温水中において固形懸濁物を除去する場合には、金属フィルタ、電磁フィルタなどが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

上述した従来の発電プラントにおいては、水中に含まれる懸濁物や溶解成分の配管への析出、堆積による伝熱性能の低下、またはポンプの振動などを防止するため、ろ過器や脱塩装置を設置して水中の懸濁物やイオンを除去するようにしている。

しかしながら、低温の復水では、上記ポリエチレン製フィルタのろ過器を設置して固形懸濁物を除去することができるものの、高温水中で発生する固形懸濁物を除去するには、上記ポリエチレン製フィルタでは耐熱温度が低いため１００℃以上の高温水には適用することができない。

また、１００℃以上の給水で適用されている金属フィルタは、化学的に不安定であったり、固形物が析出して目詰まりしたり、あるいは水質管理水準からみた素材からの溶出成分による水質汚染により、高温水への適用が困難であった。

そして、電磁フィルタについても除去することができるのは、磁性を帯びた懸濁物のみであることからろ過性能が低く、さらに分離した固形懸濁物を除去するフィルタを再生するのが困難であった。

また、復水ろ過用として適用されるろ過器においては、フィルタを構成する中空糸膜を逆洗再生することが行われている。この場合、膜をガスが通過できる圧力（バブルポイント）より低い圧力ではガスが膜を通過できないことを利用して、バブルポイントより低い圧力をかけてろ過器の上部空間の水を押し出して膜表面に堆積した固形懸濁物を除去する方法が採用されている。

一方、発電プラントにおいて用いられるバブルポイントが逆洗時の圧力より高ければ従来の方法が適用できるが、バブルポイントが低い充填材または膜では、逆洗でガスが通過すると疎水化してしまい、親水化処理の工程が必要になり、系統の浄化処理の時間が余分にかかり薬液処理も必要になる。

また、高温で使用するフィルタでは高温のまま逆洗ができないので、冷却してから逆洗を行い、加熱して再起動する必要がある。そのため、冷却や加熱のための設備が必要であり、さらに冷却・加熱に長い時間がかかり、再起動までに長い時間を必要とする。
特開平１０−３３９７９３号公報

上述したように従来の技術においては、フィルタがバブルポイントの低い充填材または膜であると、逆洗によりガスが通過すると疎水化するためのフィルタの親水化処理の工程が必要になり、系統の浄化処理の時間が余分にかかって薬液処理も必要になり、また、高温で使用するフィルタでは高温のまま逆洗ができないので、冷却してから逆洗を行い、加熱して再起動する必要があり、冷却や加熱のための設備が必要であったり、冷却・加熱に長い時間がかかり、再起動までに長い時間を必要とするという課題がある。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は複雑な設備と逆洗操作毎の親水化処理を必要とせず、簡便な設備構成により高温で逆洗を行える、上記ろ過器を用いたろ過装置を提供することにある。

また、本発明の別の目的は、上記ろ過装置を適用して、給水またはヒータドレンなどの高温水中から固形懸濁物を除去することができる発電プラントを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明では、被処理液が流入する被処理液流入ラインと処理液を流出させる処理液流出ラインとをそれぞれ接続した容器内に前記被処理液をろ過するフィルタを設けてなるろ過器と、このろ過器に逆洗用の水を供給する逆洗タンクとを具備し、前記逆洗タンクは、水を容易に通しガスを通しにくい親水性の充填物または膜から成る仕切りにより２部屋に分割され、その２部屋は、圧力制御可能なガス供給ラインと逆洗用補給水を供給する補給水ラインとが、液体を容易に通し、かつ気体を通しにくい仕切りにより分割して連結する第１室と、前記ろ過器の処理液溜り側に連結される第２室とで構成され、逆洗時にガスタンクから所定圧のガスを前記逆洗タンクの第１室に供給するガス供給ラインを設け、前記ろ過器の処理液溜り側と、前記逆洗タンクの補給水ラインに連結された他方の部屋とに、それぞれリーク弁を設けたリークラインを接続したことを特徴とするろ過装置を提供する。

また、本発明では、蒸気発生装置と、この蒸気発生装置から供給される蒸気により駆動されるタービンと、このタービンからの排蒸気を復水とする復水器と、この復水器から前記蒸気発生装置に復水を供給する給水ラインと、この給水ラインに設けられるヒータと、前記給水ラインに接続し前記ヒータから排出されるドレン水を再び前記ヒータに供給するヒータドレンラインとを有する発電プラントであって、前記ろ過装置を、前記給水ラインと、前記ヒータドレンラインの少なくとも一方に介挿し配置することを特徴とする発電プラントを提供する。

本発明に係るろ過装置によれば、逆洗タンクの仕切りが水を通し、ガスを通しにくいことを利用して、フィルタを疎水化させずにガス圧のみで逆洗することができるので、設備が簡素化できるとともに、親水化処理、ろ過器内の浄化処理時間を削除することができ、ろ過器の再起動時間の短縮が図れ、また薬品廃棄物の発生とその処理も不要とすることができる。

また、本発明に係る発電プラントによれば、復水、給水、高圧ヒータおよび低圧ヒータで発生する固形懸濁物を除去できるので、固形懸濁物に起因するエロージョンを低減することができるとともに、蒸気発生器内面への固形物付着による伝熱効率を低下することができる。

以下、本発明に係るろ過装置および発電プラントの実施形態を図面に基づいて説明する。

第１実施形態（図１）
図１は本発明の第１実施形態によるろ過装置の構成を示す系統図である。

本実施形態のろ過装置は、容器２内にフィルタ３０を缶板３０ａにより吊設してなるろ過器３１を備え、このろ過器３１には、被処理液が流入する被処理液流入ライン４ａと、処理液を流出させる処理液流出ライン４ｂとがそれぞれ接続されている。ろ過器３１の缶板３０ａ上は処理液溜り３７となっており、この処理液溜り３７側には、逆洗用の水３２を供給するための逆洗ライン３３が接続され、この逆洗ライン３３には水３２を貯留する逆洗タンク３４が設けられている。

逆洗タンク３４は、水３２等の液体を容易に通し、かつガス３５等の気体を通しにくい仕切り３６により、２部屋に分割されている。そして分割された一方の部屋（第１室）３６ａは、ガス３５を供給するガス供給ライン３８と、逆洗用の補給水３９を供給する補給水ライン４０とに連結されており、他方の部屋（第２室）３６ｂは、逆洗ライン３３を介してろ過器３１の処理液溜り３７側に連結されている。ガス供給ライン３８にはガスタンク４１が設けられ、供給するガス３５の圧力制御が可能となっている。

ろ過器３１の処理液溜り３７側と、逆洗タンク３４の第１室３６ａ側には、それぞれリーク弁４２ａ，４３ａを有するリークライン４２，４３が設けられている。また、ろ過器３１の下方には廃液受け槽４４が配置され、この廃液受け槽４４には、ろ過器３１の被処理液側上部（缶板３０ａの下部）およびろ過器３１の底部からドレンライン４５，４６がそれぞれ導かれている。各ライン４ａ，４ｂ，３３，３８，４０，４５，４６には、それぞれ開閉用の弁４７ａ〜４７ｇが設けられている。

次に作用を説明する。通常の被処理液ろ過時においては、被処理液流入ライン４ａの弁４７ａおよび処理液流出ライン４ｂの弁４７ｂのみが開とされ、他の弁は全て閉とされ、被処理液流入ライン４ａから系統水がろ過器３１に供給され、フィルタ３０によってろ過された後、処理液流出ライン４ｂから系統に流出される。

一方、逆洗時においては、被処理液流入ライン４ａの弁４７ａおよび処理液流出ライン４ｂの弁４７ｂを閉とする。そして、まず逆洗の操作前段階で、ろ過器３１の処理液溜り３７に接続されているリークライン４２のリーク弁４２ａを開くとともに、逆洗ライン３３の弁４７ｃを開けて逆洗タンク３４から水３２をろ過器３１に供給する。これにより、ろ過器３１の処理液溜り３７にガスが残留している場合、そのガスを水３２で置換することができる。これにより、フィルタ３０の疎水化を効果的に防止することができる。

次に、逆洗操作として、ろ過器３１が１００℃未満の状態で、逆洗タンク３４とろ過器３１とを連結する逆洗ライン３３の弁４７ｃを開とした状態で、ガス供給ライン３８の弁４７ｄを開き、ガスタンク４１から所定圧のガス３５を逆洗タンク３４の第１室３６ａに供給する。これにより、ガス３５の圧力によって逆洗タンク３４内の水３２がろ過器３１に注入され、フィルタ３０をろ過処理時とは逆の方向に通水する。この場合、ろ過器３１の処理液側上部のドレンライン４５の弁４７ｆを開とし、オバーフローによりドレンを廃液受け槽４４で受ける。

すなわち、上述したように、逆洗タンク３４の内部は水３２を容易に通すがガス３５を通しにくい仕切り３６が設置されて２部屋に分割されており、第２室３６ｂは水３２で満たされ、ろ過器３１に接続されている。また、第１室３６ａには、開閉用の弁４７ｄを有するガス供給ライン３８と、弁４７ｅを有する補給水３９供給用の補給水ライン４０とが接続されている。そこで、逆洗に必要な量の補給水３９が補給されるとともに、水３２を加圧するためのガス３５の供給が行われる。

ガス３５は仕切り３６を通過し難いので、逆洗タンク３４の第１室３６ａ内の水３２がなくなった時点で、ろ過器３１への水３２の供給は止まる。そこで、ガス供給ライン３８の弁４７ｄを閉じる。次に、ドレン弁４７ｆを開いてフィルタ３０から除去された固形懸濁物をろ過器３１内の水と一緒に廃液受け槽４４に回収する。フィルタ３０が、水中に注入される気泡の上昇によって膜振動するような中空糸膜として構成されている場合には、逆洗タンク３４からの逆洗操作に続き、ろ過器３１の下部からガスを注入してバブリング操作を行うことはフィルタ３０上の懸濁固形物の除去には効果的である。

また、逆洗タンク３４の第１室３６ａには、リーク弁４３ａを有するリークライン４３が設けられているので、リーク弁４３ａ開によりガス抜きを行うと同時に第１室３６ａに短時間で補給水３９を供給することができる。したがって、繰り返し逆洗を行うことが可能となり、フィルタ３０からの固形懸濁物の除去を効率的に行うことができる。

なお、逆洗タンク３４内部の仕切り３６は、例えば親水性物質の充填物や膜から構成される親水性のものであれば、ガス３５と水３２との分離性が向上するので、フィルタ３０の疎水化を回避するのに効果的である。さらに、仕切り３６に平膜、ひだ状、円筒、中空糸などの膜を用いて仕切り３６の膜面積を増大させる構造とすれば、仕切り３６の圧力損失を下げることができるので、供給するガス３５の圧力を低くすることができる。

また、逆洗タンク３４の水３２を押出すガス圧は一定値とするのではなく、一旦ガスタンク４１にガスを貯蔵してから、瞬時に逆洗タンク３４の水３２をろ過器３１に供給するようにすれば、効率的な逆洗が可能となる。さらに、逆洗タンク３４の第１室３６ａの水を押し出した時点の圧力を、仕切り３６がガス３５を通し始める最低圧力以下になるようにガスタンク４１の圧力を例えば１０倍とすると、ガスタンク４１の容量は逆洗水の容量の１／９倍となり、ガスタンク４１を小型化でき経済的である。水３２を押し出した時点の圧力は、仕切り３６をガス３５が通過する圧力から０．１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下程度であり、ガスタンク４１の圧力は１ＭＰａ以上１５ＭＰａ以下が適当である。

以上の本実施形態によれば、フィルタ３０を疎水化させずにガス圧のみで逆洗することができるので、設備が簡素化できるとともに、親水化処理、ろ過器内の浄化処理時間を削除することができ、ろ過器３１の再起動時間の短縮が図れ、また薬品廃棄物の発生とその処理も不要となる。

なお、本実施形態のフィルタ３０には、使用前に気中および液中の少なくとも一方で加熱される熱処理を施され、または使用前に熱水および蒸気のいずれかからなる流体を透過させる流体透過処理を施されてなるフッ素樹脂製フィルタを適用することができる。

第２実施形態（図２）
図２は本発明の第２実施形態によるろ過装置の構成を示す系統図である。

本実施形態では、容器２内にフィルタ３０を缶板３０ａにより吊設してなるろ過器３１を備え、このろ過器３１には、被処理液が流入する被処理液流入ライン４ａと、処理液を流出させる処理液流出ライン４ｂとがそれぞれ接続されている。ろ過器３１の缶板３０ａ上は処理液溜り３７となっている。

そして、ろ過器３１の低部から導かれるドレンライン４５には、弁４７ｇとともにドレン冷却用の冷却器５０が設けられている。なお、水を用いる逆洗ライン３３は省略できる。

本実施形態においては、逆洗操作時に、系統の弁４７ａ、４７ｂを閉じ、ろ過器３１を高温高圧状態のままで弁４７ｇの開度で流量を制御しながら、冷却器５０でろ過器３１内の液を冷却して廃液受け槽４４に排出する。ろ過器３１内の圧力低下にともなって、ろ過器３１の処理液溜り３７側内の水が膨張してフィルタ３０を通過し、これにより逆洗作用が行われる。すなわち、この圧力低下により、フィルタ３０を通過する流体は液体から蒸気に変わり、液体に比べて体積が急激に増加する。したがって、フィルタ３０を通過する媒体の体積も著しく増加し、液体で洗浄するよりも高い洗浄効果が期待できるようになる。固形懸濁物は蒸気とともに運ばれ、冷却器５０で凝縮した液中に保持され、廃液受け槽４４に回収される。

本実施形態によれば、ろ過器３１を冷却せずに高温状態のままで、ろ過器３１内の高温高圧水のみを使用して逆洗することができるので、ろ過器３１の再起動までの時間の大幅な短縮が可能である。また、逆洗水を外部から供給しないので廃液の発生が少ない。

すなわち、本実施形態によれば、逆洗水を持ち込むことなく、ろ過器３１内部の高温高圧水を利用して、ろ過器の逆洗を行うことができる。ろ過器内部の高温高圧水の圧力を下げて膨張させながら抜き出す際に、冷却器５０で水に戻してドレンするので、大きなフラッシュタンクは不要である。

また、ろ過器３１上部の処理液溜り３７部分の水は、最初は圧力が高いので液体であるが、圧力が低下すると沸騰して蒸気となり、体積が急激に膨張する。したがって、沸騰後にはフィルタを蒸気が大きな線速度で大量に通過するので、ろ過器の処理液溜りの高温高圧水でフィルタの逆洗が可能である。フィルタを通過するのは蒸気のみであるので疎水化することを避けることができる。

なお、本実施形態のフィルタ３０において、使用前に気中および液中の少なくとも一方で加熱される熱処理を施され、または使用前に熱水および蒸気のいずれかからなる流体を透過させる流体透過処理を施されてなるフッ素樹脂製フィルタを適用することができる。また、本実施形態では第１実施形態と同様の逆洗装置を併設してもよい。

第３実施形態（図３）
図３は本発明の第３実施形態によるろ過装置の構成を示す系統図である。

本実施形態では、容器２内にフィルタ３０を缶板３０ａにより吊設してなるろ過器３１を備え、このろ過器３１には、被処理液が流入する被処理液流入ライン４ａと、処理液を流出させる処理液流出ライン４ｂとがそれぞれ接続されている。ろ過器３１の缶板３０ａ上は処理液溜り３７となっている。ろ過器３１の処理液溜り３７には、弁４７ｈを有するスチームライン５１を介して蒸気発生器５２が接続されている。ろ過器３１の低部から導かれるドレンライン４５には、弁４７ｇとともにドレン冷却用の冷却器５０が設けられている。

このような構成において、逆洗操作時には、第２実施形態と同様の方法でろ過器３１内の液をドレンした後、弁４７ｈを開けて蒸気発生器５２から蒸気５３をスチームライン５１を介してろ過器３１に供給し、フィルタ３０上の固形懸濁物を蒸気５３によって洗浄除去し、冷却器５０により蒸気５３を凝縮させ、液中に保持させて廃液受け槽４４に回収する。このようにして蒸気５３を継続して得られるので、固形懸濁物の付着状態により洗浄する蒸気量を自由に調整することができる。

また、ろ過器３１を１００℃未満としてろ過器３１内の水を弁４７ｇからドレンした後、蒸気発生器５２の蒸気で逆洗することも可能である。低圧で蒸気５３による逆洗が行えるので，フィルタ３０の疎水化を避けることができ、ろ過器３１内で蒸気５３が凝縮するので、ドレン冷却用の冷却器５０を削除し、または設備容量を小さくすることができる。

本実施形態によれば、逆洗に蒸気を使用するので、フィルタ３０の疎水化が防止でき、また蒸気５３は凝縮して水になり、体積が著しく減少するので、廃棄物量の少ない逆洗が可能である。

なお、本実施形態のフィルタ３０においても使用前に気中および液中の少なくとも一方で加熱される熱処理を施され、または使用前に熱水および蒸気のいずれかからなる流体を透過させる流体透過処理を施されてなるフッ素樹脂製フィルタを適用することができる。

第４実施形態（図４）
図４は本発明の第４実施形態による発電プラントを示す系統図である。

図４に示すように、本実施形態の発電プラントは、復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７および高圧ヒータ５８を通して蒸気発生装置５９へ給水が流れる給水ライン６０を備えている。この給水ライン６０では、後述するタービンを駆動した湿り蒸気が復水器５５により冷却されて復水となり、この復水が復水脱塩設備５６によりイオン性不純物が除去されて給水となり、この給水が低圧ヒータ５７および高圧ヒータ５８を経て高温の給水となって蒸気発生装置５９に供給される。

また、本実施形態の発電プラントは、蒸気発生装置５９から高圧タービン６１、低圧タービン６２への主蒸気ライン６３を備えており、この主蒸気ライン６３では、蒸気発生装置５９で発生した蒸気が高圧タービン６１および低圧タービン６２を駆動する。

さらに、本実施形態の発電プラントは、高圧タービン６１から抽気された蒸気が高圧ヒータ５８を介して凝縮され給水ライン６０に流れる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から抽気された蒸気が低圧ヒータ５７を介して凝縮され給水ライン６０に流れる低圧ヒータドレンライン６５を備えており、これらのヒータドレンライン６４，６５では、高圧タービン６１および低圧タービン６２から抽気された蒸気がそれぞれ高圧ヒータ５８および低圧ヒータ５７において給水を加熱した後凝縮され、その凝縮水（ドレン水）が給水ライン６０に戻されるように構成されている。

そして、本実施形態の発電プラントでは、復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７および高圧ヒータ５８を通して蒸気発生装置５９へと流れる給水ライン６０に、前記第１〜第９実施形態のうちのいずれかと同様に構成された給水ろ過器６６が複数設置されている。

すなわち、これらの給水ろ過器６６は、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０にそれぞれ介挿されている。

このように本実施形態によれば、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０に、それぞれ給水ろ過器６６を介挿したことにより、給水中の懸濁物を低減させることができ、この懸濁物の低減効果に起因する配管内面でのエロージョンの低減、伝熱管表面への懸濁物付着による伝熱阻害の低減、伝熱管洗浄頻度の低減が可能となる。

第５実施形態（図５）
図５は本発明の第５実施形態による発電プラントを示す系統図である。なお、本実施形態では、前記発電プラントの第４実施形態と同一または対応する部分には同一の符号を付して説明し、前記第４実施形態と異なる構成および作用のみを説明する。その他の発電プラントの各実施形態も同様である。

図５に示すように、本実施形態の発電プラントは、高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５に、それぞれ前記第１〜第９実施形態のいずれかと同様に構成されたヒータドレンろ過器６７が介挿されている。

このように本実施形態によれば、ヒータドレンライン６４，６５に、それぞれヒータドレンろ過器６７を介挿したことにより、ヒータドレンの懸濁物を低減させることができ、この懸濁物の低減効果に起因する配管内面でのエロージョンの低減、伝熱管表面への懸濁物付着による伝熱阻害の低減、伝熱管洗浄頻度の低減が可能となる。

第６実施形態（図６）
図６は本発明の第６実施形態による発電プラントを示す系統図である。

図６に示すように、本実施形態の発電プラントは、図４に示す第４実施形態と同様に復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７および高圧ヒータ５８を通して蒸気発生装置５９へと流れる給水ライン６０に、前記第１〜第９実施形態のいずれかと同様に構成された給水ろ過器６８が複数設置されている。

すなわち、これらの給水ろ過器６８は、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０にそれぞれ介挿されている。

また、本実施形態では、各給水ろ過器６８に逆洗ライン６９がそれぞれ接続され、これらの逆洗ライン６９は逆洗設備９に接続されている。

このように本実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果が得られるのに加え、各給水ろ過器６８に逆洗設備９を設置したことにより、各給水ろ過器６８の本来の性能を常に維持することが可能となる。

なお、本実施形態では、逆洗設備９に代えてあるいは加えて、化学洗浄設備またはバブリングガス供給設備１２を発電プラントに設ける構成としてもよい。

第７実施形態（図７）
図７は本発明の第１３実施形態による発電プラントを示す系統図である。

図７に示すように、本実施形態の発電プラントは、図５に示す第５実施形態と同様に高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５に、それぞれ前記第１〜第９実施形態のいずれかと同様に構成されたヒータドレンろ過器７０が介挿されている。

また、本実施形態では、各ヒータドレンろ過器７０に逆洗ライン７１がそれぞれ接続され、これらの逆洗ライン７１は逆洗設備９に接続されている。

このように本実施形態によれば、第１３実施形態と同様の効果が得られるのに加え、各ヒータドレンろ過器６８に逆洗設備９を設置したことにより、各ヒータドレンろ過器７０の本来の性能を常に維持することが可能となる。

なお、第６実施形態および本実施形態では、逆洗設備９に代えてあるいは加えて、化学洗浄装置またはバブリングガス供給設備１２を発電プラントに設ける構成としてもよい。

第８実施形態（図８）
図８は本発明の第８実施形態による発電プラントを示す系統図である。本実施形態の発電プラントでは、沸騰水型原子力発電所（ＢＷＲ）に第１〜第３実施形態のいずれかに示したろ過装置が設置された例を示している。

図８に示すように、本実施形態の発電プラントは、復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７および高圧ヒータ５８を通して原子炉圧力容器７２へ給水が流れる給水ライン６０を備えている。

また、本実施形態の発電プラントは、原子炉圧力容器７２から高圧タービン６１、低圧タービン６２への主蒸気ライン６３を備えるとともに、高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５を備えている。

また、本実施形態の発電プラントでは、復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７および高圧ヒータ５８を通して原子炉圧力容器７２へと流れる給水ライン６０に、前記第１〜第９実施形態のいずれかと同様に構成された給水ろ過器６６が複数設置されている。

すなわち、これらの給水ろ過器６６は、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０にそれぞれ介挿されている。

さらに、本実施形態の発電プラントでは、高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５に、それぞれ前記第１〜第９実施形態のいずれかのろ過器と同様に構成されたヒータドレンろ過器６７が介挿されている。

このように本実施形態によれば、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０に、それぞれ給水ろ過器６６を介挿するとともに、ヒータドレンライン６４，６５にそれぞれヒータドレンろ過器６７を介挿したことにより、給水中およびヒータドレンの懸濁物を低減させることができ、この懸濁物の低減効果に起因する配管内面でのエロージョンの低減、伝熱管表面への懸濁物付着による伝熱阻害の低減、伝熱管洗浄頻度の低減、および放射能の低減が可能となる。

第９実施形態（図９）
図９は本発明の第９実施形態による発電プラントを示す系統図である。本実施形態の発電プラントでは、加圧水型原子力発電所（ＰＷＲ）に第１〜第３実施形態に示したろ過器が設置された例を示している。

図９に示すように、本実施形態の発電プラントは、復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７、脱気器７１および高圧ヒータ５８を通して蒸気発生器７４へ給水が流れる給水ライン６０を備えている。ここで、脱気器７１は非凝縮ガスを若干の蒸気とともに大気に排出するものである。また、高圧タービン６１と低圧タービン６２の間に位置し、湿分分離器ドレンライン７６を介して脱気器７３と連絡する湿分分離器７５は蒸気中に存在する液滴を取り除くものである。

また、本実施形態の発電プラントは、蒸気発生器７４から高圧タービン６１、低圧タービン６２への主蒸気ライン６３を備えるとともに、高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５を備えている。

また、本実施形態の発電プラントでは、復水器１５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７、脱気器７１および高圧ヒータ５８を通して蒸気発生器７４へと流れる給水ライン６０に、前記第１〜第９実施形態のいずれかのろ過器と同様に構成された給水ろ過器６６が複数設置されている。

すなわち、これらの給水ろ過器６６は、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０にそれぞれ介挿されている。

さらに、本実施形態の発電プラントでは、高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５と、湿分分離器７５から脱気器７３に導かれる湿分分離器ドレンライン６７６とに、それぞれ前記第１〜第９実施形態の同様に構成されたヒータドレンろ過器６７あるいは湿分分離器ドレンろ過器７７が介挿されている。

このように本実施形態によれば、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０に、それぞれ給水ろ過器６６を介挿するとともに、ヒータドレンライン６４，６５にそれぞれヒータドレンろ過器６７を、また湿分分離器ドレンライン７６に湿分分離器ドレンろ過器７７を、それぞれ介挿したことにより、給水中およびヒータドレンの懸濁物を低減させることができ、この懸濁物の低減効果に起因する配管内面でのエロージョンの低減、伝熱管表面への懸濁物付着による伝熱阻害の低減、伝熱管洗浄頻度の低減、および蒸気発生器７４の化学除染頻度の低減が可能となる。

第１０実施形態（図１０）
図１０は本発明の第１０実施形態による発電プラントを示す系統図である。本実施形態の発電プラントでは、火力発電所に第１〜第９実施形態に示したろ過器が設置された例を示している。

図１０に示すように、本実施形態の発電プラントは、復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７、脱気器７３、高圧ヒータ５８および節炭器７８を通して蒸発器７７へ給水が流れる給水ライン６０を備えている。ここで、節炭器７８は、余剰酸素を再使用するために集めるものである。

また、本実施形態の発電プラントは、蒸発器７７から高圧タービン６１、低圧タービン６２への主蒸気ライン６３を備えるとともに、高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５を備えている。

また、本実施形態の発電プラントでは、復水器５５から復水脱塩設備５６、低圧ヒータ５７、脱気器３１、高圧ヒータ５８および節炭器７３を通して蒸発器７４へと流れる給水ライン６０に、前記第１〜第９実施形態のいずれかのろ過器と同様に構成された給水ろ過器６６が複数設置されている。

すなわち、これらの給水ろ過器６６は、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０にそれぞれ介挿されている。

さらに、本実施形態の発電プラントでは、高圧タービン６１から高圧ヒータ５８を介して給水ライン６０に導かれる高圧ヒータドレンライン６４と、低圧タービン６２から低圧ヒータ５７を介して給水ライン６０に導かれる低圧ヒータドレンライン６５に、それぞれ前記第１〜第９実施形態と同様に構成されたヒータドレンろ過器６７が介挿されている。

このように本実施形態によれば、低圧ヒータ５７の前段、高圧ヒータ５８の前段および後段における給水ライン６０に、それぞれ給水ろ過器６６を介挿するとともに、ヒータドレンライン６４，６５にそれぞれヒータドレンろ過器６７を介挿したことにより、給水中およびヒータドレンの懸濁物を低減させることができ、この懸濁物の低減効果に起因する配管内面でのエロージョンの低減、伝熱管表面への懸濁物付着による伝熱阻害の低減、伝熱管洗浄頻度の低減、および火力発電プラントの起動前洗浄時間の短縮が可能となる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、上記発電プラントの第１４、１５実施形態および本実施形態では、給水ライン６０およびヒータドレンライン６４，６５の双方にろ過器を設置した例について説明したが、少なくとも一方にろ過器を設置すればよい。

また、プラントにろ過器を設置した後に、フィルタモジュールの使用前の熱処理あるいは流体透過処理を施すこととしてもよい。

本発明の第１実施形態によるガス逆洗設備を備えた高温のろ過装置の系統図。 本発明の第２実施形態による高温高圧水の膨張を利用して逆洗を行う高温のろ過装置の系統図。 本発明の第３実施形態による蒸気逆洗設備を備えた高温のろ過装置の系統図。 本発明の第４実施形態による発電プラントを示す系統図。 本発明の第５実施形態による発電プラントを示す系統図。 本発明の第６実施形態による発電プラントを示す系統図。 本発明の第７実施形態による発電プラントを示す系統図。 本発明の第８実施形態による発電プラントを示す系統図。 本発明の第９実施形態による発電プラントを示す系統図。 本発明の第１０実施形態による発電プラントを示す系統図。

符号の説明

２…容器、４ａ…被処理液流入ライン、４ｂ…処理液流出ライン、９…逆洗設備、３０…フィルタ、３０ａ…缶板、３１…ろ過器、３２…水、３３…逆洗ライン、３４…逆洗タンク、３５…ガス、３６…仕切り、３６ａ…第１室、３６ｂ…第２室、３７…処理液溜り、３８…供給ライン、３９…補給水、４０…補給水ライン、４１…ガスタンク、４２ａ，４３ａ…リーク弁、４２，４３…リークライン、４４…廃液受け槽、４５，４６…ドレンライン、４７ａ〜４７ｇ…弁、５０…冷却器、５１…スチームライン、５２…蒸気発生器、５３…蒸気、５５…復水器、５６…復水脱塩設備、５７…低圧ヒータ、５８…高圧ヒータ、５９…蒸気発生装置、６０…給水ライン、６１…高圧タービン、６２…低圧タービン、６３…主蒸気ライン、６４…高圧ヒータドレンライン、６５…低圧ヒータドレンライン、６６…給水ろ過器、６７…ヒータドレンろ過器、６９…逆洗ライン、７０…ヒータドレンろ過器、７１…逆洗ライン、７２…原子炉圧力容器、７３…脱気器、７４…蒸気発生器、７５…湿分分離器、７６…湿分分離器ドレンライン、７７…湿分分離器ドレンろ過器、７８…節炭器。

Claims (4)

1. 被処理液が流入する被処理液流入ラインと処理液を流出させる処理液流出ラインとをそれぞれ接続した容器内に前記被処理液をろ過するフィルタを設けてなるろ過器と、このろ過器に逆洗用の水を供給する逆洗タンクとを具備し、
   前記逆洗タンクは、水を容易に通しガスを通しにくい親水性の充填物または膜から成る仕切りにより２部屋に分割され、その２部屋は、圧力制御可能なガス供給ラインと逆洗用補給水を供給する補給水ラインとが連結する第１室と、前記ろ過器の処理液溜り側に連結される第２室とが、液体を容易に通し、かつ気体を通しにくい仕切りにより分割して構成され、
   逆洗時にガスタンクから所定圧のガスを前記逆洗タンクの第１室に供給するガス供給ラインを設け、
   前記ろ過器の処理液溜り側と、前記逆洗タンクの補給水ラインに連結された他方の部屋とに、それぞれリーク弁を設けたリークラインを接続したことを特徴とするろ過装置。
2. 前記逆洗タンクの仕切りは、平膜、ひだ状、円筒状または中空糸状であることを特徴とする請求項１記載のろ過装置。
3. 前記ろ過器のフィルタはフッ素樹脂製フィルタであり、このフィルタは、ろ過器に設置した状態の使用前に気中および液中の少なくとも一方で加熱される熱処理を施され、または使用前に熱水および蒸気のいずれかからなる流体を透過させる流体透過処理を施されてなることを特徴とする請求項１記載のろ過装置。
4. 蒸気発生装置と、この蒸気発生装置から供給される蒸気により駆動されるタービンと、このタービンからの排蒸気を復水とする復水器と、この復水器から前記蒸気発生装置に復水を供給する給水ラインと、この給水ラインに設けられるヒータと、前記給水ラインに接続し前記ヒータから排出されるドレン水を再び前記ヒータに供給するヒータドレンラインとを有する発電プラントであって、請求項１記載のろ過装置を、前記給水ラインと、前記ヒータドレンラインの少なくとも一方に介挿し配置することを特徴とする発電プラント。

Images