JPH08246171A - 補機冷却装置 - Google Patents

補機冷却装置

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JPH08246171A
JPH08246171A JP7048920A JP4892095A JPH08246171A JP H08246171 A JPH08246171 A JP H08246171A JP 7048920 A JP7048920 A JP 7048920A JP 4892095 A JP4892095 A JP 4892095A JP H08246171 A JPH08246171 A JP H08246171A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 海水導入管路を流通する海水の流量測定値の
精度を向上させ、補機冷却水熱交換器の水室に水素ガス
が滞留しないようにした補機冷却装置を得ることにあ
る。 【構成】 補機冷却水を海水で冷却する熱交換器5と、
この熱交換器と海水が流入する取水槽2を接続し海水を
熱交換器に導く海水導入管路4と、前記熱交換器と海水
を系外へ流出させる放水槽7を接続し海水を放水槽に導
く海水導出管路6と、電気分解により鉄イオンを発生さ
せる電解槽13と、この電解槽と海水導入管路を接続する
電解槽導入,導出管路11,14と、電解槽の上部と海水導
出管路を接続し電解槽内で発生した水素を海水導出管路
に排出する水素放出管路18とを有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発電プラントに使用する
補機冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、火力原子力発電プラント等に使用
される補機冷却装置は例えば図5に示すように構成され
ている。外洋30から取水路1によって導びかれた海水は
取水槽2から海水ポンプ3に入って昇圧され海水導入管
路4によって補機冷却水熱交換器5に送水される。補機
冷却水熱交換器5に導入された海水は補機冷却水と熱交
換を行った後、海水導出管路6を通じて放水槽7へ排出
され、さらに放水路8によって外洋30へ放出される。
【0003】海水導入管路4と海水導出管路6は内部流
体が海水であるため、管路内面に海洋生物の付着が発生
すること等から定期的に清掃点検を行う必要がある。そ
して、この清掃点検期間中は海水を海水導入,導出管路
4,6へ流せない。一方、補機冷却水は通常使用される
冷却器等に使用されるため、常に冷却される必要があ
る。このため、海水導入管路4の予備として海水予備導
入管路9を、また海水導出管路6の予備として海水予備
導出管路10を設置している。
【0004】そして、海水導入管路4が清掃点検中のと
きは海水予備導入管路9を使用し、海水導出管路6が清
掃点検中のときは海水予備導出管路10を使用することに
より、常に補機冷却水熱交換器5に海水を供給し排水が
できるようになっている。
【0005】一方、補機冷却水熱交換器5の冷却管5a
には一般に黄銅管が用いられているが、海水による黄銅
の腐食を防止するために以下の対策を行なっている。即
ち、電解槽導入管路11により導びいた海水は供給ポンプ
12で昇圧されたのち電解槽13に送られる。電解槽13にお
いて海水中で鋼板を電気分解することにより電解槽13内
の海水中に第1鉄イオン(Fe2+)を放出させる。そし
て、この第1鉄イオンが海水と反応した水和酸化鉄(F
eOOH)を電解槽導出管路14の海水を介して海水導入
管路4に注入している。
【0006】これによって水和酸化鉄が混入している海
水が黄銅製の冷却管5a内を流れることになり、この時
冷却管5aの表面に水和酸化鉄が吸着され保護被膜を形
成し、腐食を抑制している。
【0007】防食のために適正な保護被膜を形成し、維
持するためには海水中の水和酸化鉄濃度を適切に保つこ
とが重要となる。このため、電解槽13で発生させる鉄イ
オンの量を調整するとともに調整弁15を操作して流量計
16で測定しながら水和酸化鉄の注入する流量を調整でき
るようになっている。
【0008】また、電解槽13において鋼板を電気分解す
る際に発生する水素ガスは水素放出管路17によって電解
槽導出管路14に導びかれ、流量計16と補機冷却水熱交換
器5を経たのち、海水導出管路6を通って放水槽7へ排
出されるように構成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】補機冷却水熱交換器の
冷却管内を通る海水中の水和酸化鉄濃度は電解槽で発生
する鉄イオンの量と電解槽導出管路を介して海水導入管
路に注入される海水の流量に依存することになる。従っ
て海水中の水和酸化鉄濃度を適切に管理することで、適
正な保護被膜を冷却管内表面に形成し、それを維持する
ためには流量計で測定する流量値の信頼性が重要とな
る。
【0010】しかしながら、上述した従来の補機冷却装
置では電解槽導出管路を流通する海水中には電解槽で発
生した水素ガスが混入しているため、流量計を通る流体
は気液混相となっている。
【0011】このため、元来必要としているのは液相で
ある海水の流量であるのに対し、流量計が測定している
ものは海水と水素ガスの混合流の流量であり、この測定
値の信頼性は海水のみの流量を測定する場合よりも低い
という問題点があった。
【0012】また、補機冷却水熱交換器の水室には一般
に流電陽極法による腐食対策が施されている。これは水
室内面に水室材料よりもイオン化傾向の大きい金属板を
取り付けこの金属板と水室材料が連続した海水に接して
いる時に限り水室材料に防食電流が発生し、防食効果が
得られるものである。
【0013】しかしながら、上述した従来の補機冷却装
置では電解槽で発生する水素ガスの量が海水中に溶解す
ることのできる水素ガスの量よりも多い場合、もしくは
発生した水素ガスが補機冷却水熱交換器の入口に到達す
るまでに海水中に溶解しきれなかった場合、補機冷却水
熱交換器の水室に水素ガスが滞留する可能性がある。水
素ガスの滞留は防暴上好ましいものではないだけでなく
滞留部でガス中に露出している水室材料に海水の液滴が
付着した場合、液滴付着部では流電陽極法による防食効
果を得ることができず、腐食が進行してしまうというお
それがあった。
【0014】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、海水ポンプと補機冷却水熱交換器を接続す
る海水導入管路に注入する水和酸化鉄を含む電解槽導出
管路からの海水の流量を計測する流量計の測定値の信頼
性を高くし、補機冷却水熱交換器の水室に電解槽で発生
した水素ガスが滞留しないようにした補機冷却装置を提
供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る本発明は、補機冷却水を海水で冷却
する熱交換器と、この熱交換器と海水が流入する取水槽
を接続し海水を熱交換器に導く海水導入管路と、熱交換
器と海水を系外へ流出させる放水槽を接続し海水を放水
槽に導く海水導出管路と、電気分解により鉄イオンを発
生させる電解槽と、この電解槽と海水導入管路を接続す
る電解槽導入管路および電解槽導出管路と、この電解槽
導出管路の流量を検出する流量検出手段と、電解槽の上
部と海水導出管路を接続し電解槽内で発生した水素を海
水導出管路に排出する水素放出管路とを有することを特
徴とする補機冷却装置を提供し、請求項2に係る本発明
は、請求項1記載の海水導入管路に海水予備導入管路を
並列して接続し、海水導出管路に海水予備導出管路を並
列して接続し、海水予備導入管路と電解槽導入管路およ
び電解槽導出管路は各々電解槽予備導入管路および電解
槽予備導出管路にて接続し、水素放出管路と海水予備導
出管路は水素予備放出管路にて接続して成ることを特徴
とする補機冷却装置を提供し、請求項3に係る本発明
は、請求項1または2記載の電解槽には電解槽内の水位
が所定値以上となった場合に警報を発する警報発生手段
を有することを特徴とする補機冷却装置を提供し、請求
項4に係る本発明は、請求項1または2記載の水素放出
管路に水素ガスを確認する水素ガス確認装置が配設され
て成ることを特徴とする補機冷却装置を提供する。
【0016】
【作用】上記のように構成された請求項1記載の本発明
においては、電解槽内で発生した水素を熱交換器をバイ
パスして水素放出管路を介して海水導出管路内に放出さ
せることができる。よって、電解槽導出管路内を流通す
る海水から水素を除去することができるので、導出管路
内の流速検出値の信頼性を向上させることができる。
【0017】請求項2記載の本発明においては、海水予
備導入管路から海水を導入し電解槽を介して水素予備放
出管路から海水予備導出管路へ放出し、さらに水和酸化
鉄は海水予備導入管路へ海水とともに導びくことができ
るので、清掃点検中等海水導入,導出管路を使用した場
合においても熱交換器の防食を良好に行なうことができ
る。
【0018】請求項3記載の発明においては、電解槽内
の水位の低下が検出できるので、水素放出管内の閉塞お
よび電解槽内に水素が滞留した場合においても速やかに
検出することができる。
【0019】請求項4記載の本発明においては、水素放
出管路に水素ガス確認装置を設置したので水素放出管路
内を水素が流通しているのを確認でき、電解槽内の水素
の滞留を確認することができる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1を参照して
説明する。なお、図5に示した従来例と同一部分には同
一符号を付し、重複した構成の説明は省略する。図1に
おいては、電解槽13の上部と海水導出管路6は水素放出
管路18によって接続されている。電解槽13内での海水の
圧力は海水導出管路6における圧力よりも高いので水素
放出管路18内の海水は電解槽13から海水導出管路6の方
向へ流出する。そのため、電解槽13で発生した水素ガス
は水素放出管路18を通じて海水導出管路6へ排出される
ことになる。
【0021】よって、電解槽導出管路14を流れる流体は
海水だけとなり流量計16で計測する流量値の信頼性を向
上させることができる。さらに、電解槽13で発生した水
素ガスが補機冷却水熱交換器5の水室に滞留することが
なくなる為、防暴性が向上し、さらに水室内部全体が擬
性陽極と連通した海水に接触することになり、流電陽極
法による防食効果を水室内部全体で得ることができる。
【0022】次に本発明の第2の実施例を図2を参照し
て説明する。なお、図2において、図1と同一部分には
同一符号を付し、その部分の構成の説明は省略する。図
2においては、電解槽導出管路14と海水予備導入管路9
を結ぶ電解槽予備導出管路19を設けるとともに、水素放
出管路18と海水予備導出管路10を結ぶ水素予備放出管路
20並びに海水予備導入管路9と電解槽導入管路11を結ぶ
電解槽予備導入管路21を設けている。
【0023】従来の補機冷却装置においては、海水導入
管路4と海水導出管路6の一部を清掃点検するとき、こ
れらの管路に対して並列に設けられている海水予備導入
管路9と海水予備導出管路10を使用して補機冷却水熱交
換器5に海水を供給し、排出を行っていた。
【0024】従って、海水導入管路4と海水導出管路6
が清掃点検中のときは電解槽13に海水導入管路4から海
水を供給できないばかりか、仮に何らかの方法で電解槽
13に海水を供給したとしても発生させた水和酸化鉄を補
機冷却水熱交換器5に送り、発生した水素ガスを電解槽
13から排出することができなかった。
【0025】これに対して、図2に示す実施例は図1に
示す実施例と同様の効果が得られる上に、電解槽予備導
入管路21によって海水予備導入管路9からの海水を電解
槽13に供給し、電解槽13で発生した水和酸化鉄を電解槽
予備導出管路19によって海水予備導入管路9へ注入し、
電解槽13で発生した水素ガスを水素予備放出管路20によ
って海水予備導出管路10へ排出することで、海水導入管
路4と海水導出管路6が清掃点検中においても、補機冷
却水熱交換器5に水和酸化鉄を供給することができる。
【0026】次に図3を参照して本発明の第3実施例に
ついて説明する。なお、図3において、図1と同一部分
には同一符号を付し、その部分の構成の説明は省略す
る。図3に示す実施例は図1に示す実施例に対して電解
槽13内の海水の水位を監視する水位計22を設けている。
そして、電解槽13内の水位が設定水位以下になったとき
に水位低信号が出力され、警報装置23を作動させるよう
になっている。なお、この警報装置23は水位計22からの
水位信号が入力され、その入力値によって、所定水位以
下となる場合に警報を発する構成としてもよい。
【0027】本実施例においては、図1に示す実施例と
同様の効果が得られる上に、さらに水素放出管路18が何
らかの理由で閉塞し、電解槽13で発生した水素ガスが水
素放出管路18と電解槽13内に滞留した場合でも、警報装
置23が作動して運転員に知らせることで、電解槽13の水
位低下を検知することに対応する信頼性を向上させるこ
とができる。
【0028】なお、本実施例は第1実施例の例で示した
が、第2実施例においても、同様に水位計を設置するこ
で対応することができる。次に図4を参照して本発明の
第4実施例について説明する。なお、図4において、図
1と同一部分には同一符号を付し、その部分の構成の説
明は省略する。
【0029】図4に示す実施例は図1に示す実施例に対
して水素放出管路18にフローグラス等の海水流れを視認
する視認装置24を付けているものである。以上の構成に
よって図1に示す実施例と同様の効果が得られる上に視
認装置24により水素放出管路18内部の流れを目視するこ
とにより電解槽13で発生した水素ガスが排出されている
ことを確認でき水素ガスの滞留を検知することに対する
信頼性を高くすることができる。
【0030】さらに、視認装置24の代りにイオンクロマ
トグラフィ等化学的に水素を検出する手段を使用するこ
とによって、より具体的に発生気体が水素であるか否か
がわかり、より正確に水素ガスが滞留しているか否かを
判断することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の本
発明によれば電解槽から出る水和酸化鉄を含む海水の流
量を計測する流量計の測定値の信頼性を向上させること
ができる。また、補機冷却水熱交換器の水室内部全体で
流電陽極法による防食効果を得ることができる。
【0032】請求項2記載の本発明においては、予備の
管路を通じて、他の管路が清浄点検中でも補機冷却水熱
交換器に水和酸化鉄を供給することができる。請求項3
記載の本発明においては、電解槽の水位低下を検知する
ことにより、水素の電解槽内への滞留を検出でき、電解
槽に対する信頼性を高くすることができる。
【0033】さらに請求項4記載の本発明においては水
素放出管路内の水素ガスを確認できるので水素放出管路
内の閉塞および電解槽内での水素ガス滞留を検知するこ
とに対する信頼性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す補機冷却装置の系統
図。
【図2】本発明の第2実施例を示す補機冷却装置の系統
図。
【図3】本発明の第3実施例を示す補機冷却装置の系統
図。
【図4】本発明の第4実施例を示す補機冷却装置の系統
図。
【図5】補機冷却装置の従来例を示す系統図。
【符号の説明】
2…取水槽 4…海水導入管路 5…補機冷却水熱交換器 6…海水導出管路 7…放水槽 9…海水予備導入管路 10…海水予備導出管路 11…電解槽導入管路 13…電解槽 14…電解槽導出管路 15…調整弁 16…流量計 18…水素放出管路 19…電解槽予備導出管
路 20…水素予備放出管路 21…電解槽予備導入管
路 22…水位計 23…警報装置 24…視認装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補機冷却水を海水で冷却する熱交換器
    と、この熱交換器と海水が流入する取水槽を接続し海水
    を熱交換器に導く海水導入管路と、前記熱交換器と海水
    を系外へ流出させる放水槽を接続し海水を放水槽に導く
    海水導出管路と、電気分解により鉄イオンを発生させる
    電解槽と、この電解槽と前記海水導入管路を接続する電
    解槽導入管路および電解槽導出管路と、この電解槽導出
    管路の流量を検出する流量検出手段と、前記電解槽の上
    部と前記海水導出管路を接続し電解槽内で発生した水素
    を海水導出管路に排出する水素放出管路とを有すること
    を特徴とする補機冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記海水導入管路に海水予備導入管路が
    並列して接続され、前記海水導出管路には海水予備導出
    管路が並列して接続され、前記海水予備導入管路と前記
    電解槽導入管路および電解槽導出管路は各々電解槽予備
    導入管路および電解槽予備導出管路にて接続され、前記
    水素放出管路と前記海水予備導出管路は水素予備放出管
    路にて接続されて成ることを特徴とする請求項1記載の
    補機冷却装置。
  3. 【請求項3】 前記電解槽には電解槽内の水位が所定値
    以下となった場合に警報を発する警報発生手段を有する
    ことを特徴とする請求項1または2のいずれか1項記載
    の補機冷却装置。
  4. 【請求項4】 前記水素放出管路には水素ガスを確認す
    る水素ガス確認装置が配設されて成ることを特徴とする
    請求項1または2のいずれか1項記載の補機冷却装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116335818A (zh) * 2023-01-02 2023-06-27 重庆长安汽车股份有限公司 一种氢气发动机喷嘴流量测量装置及测量方法
CN116335818B (zh) * 2023-01-02 2024-05-14 重庆长安汽车股份有限公司 一种氢气发动机喷嘴流量测量装置及测量方法

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