JP2001296389A - 原子力発電設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ブローダウン流体を海水や軸冷水を用いるこ
となく冷却して復水脱塩装置に通水させることのできる
原子力発電設備を提供する。 【解決手段】 蒸気発生器２と、蒸気タービン３と、復
水器４と、復水系統５と、流体の不純物を除去する復水
脱塩装置７と、この復水脱塩装置７をバイパスするバイ
パス路１２と、蒸気発生器２の流体の一部をブローダウ
ンして排出してバイパス路１２を通水することなく復水
脱塩装置７に流入させる排出系統１５と、復水器４にて
復水された流体の一部を、排出系統１５にて排出された
流体と共に復水脱塩装置７に通水させる冷却用復水導入
機構としての第１弁装置３０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉で発生する
熱により二次系の水を蒸気に変えてタービン発電機を駆
動する原子力発電設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に原子力発電設備では、原子炉で発
生する熱により一次系の水を加熱し、この加熱された水
を蒸気発生器に導入して二次系の水を蒸気に変え、この
蒸気にて蒸気タービンを駆動して発電機を作動させてい
る。蒸気タービンで仕事を終えた蒸気は復水器で海水に
より冷却されて復水され、蒸気発生器に戻される。復水
器の後流側には復水脱塩装置が設けられ、復水器で復水
された流体の不純物が復水脱塩装置でイオン交換されて
除去される。原子力発電設備では、蒸気発生器に不純物
が蓄積して濃縮されるのを防止するため、二次系の水の
一部をブローダウンして蒸気発生器から排出し、ブロー
ダウンした流体は系外に捨てられるか復水器に直接回収
されている。

【０００３】ここで、原子力発電設備の蒸気発生器は、
一次系の水の熱交換チューブの外側に二次系の水が存在
する構造になっている。二次系の水の循環系統では、エ
ロージョン・コロージョンにより機器配管内の鉄成分等
が溶出し、蒸気発生器内の一次系の水の熱交換チューブ
の外側における流れの絞り部や停滞部にスケールとして
堆積することがある。この堆積を防止する方法として、
二次系の水の循環系統の流体（復水脱塩装置の出口側）
にアンモニア等を投入し、流体を高pH（例えばpH9.8 〜
pH10.0）として運用することが提案されている。このよ
うに流体を高pHとして運用することで、炭素鋼等の鉄成
分等の溶出が抑制される。

【０００４】しかしながら、二次系の水の循環系統の流
体を高pHで運用する場合、復水脱塩装置の入口側のアン
モニア濃度が高くなり、過大な不純物処理能力を備えた
復水脱塩装置が必要となり好ましくない。そこで、流体
を高pHで運用する原子力発電設備では、復水脱塩装置を
バイパスするバイパス路を設け、流体を高pHで運用する
際には流体をバイパス路にバイパスさせ、復水脱塩装置
を通さないようにする必要がある。

【０００５】ここで、二次系の流体を高pHで運用する場
合において、上述のように蒸気発生器の流体をブローダ
ウンして復水器で回収した場合には、この高pHの流体が
復水脱塩装置をバイパスすることになる。このため、不
純物の除去が十分に行なえないことになってしまう。こ
れを防止するためには、蒸気発生器からのブローダウン
流体の系路に不純物除去手段を設け、復水器で回収する
前でブローダウンした後の流体の不純物を除去すること
も考えられるが、新たに不純物除去手段を構築する必要
があり、大幅なコスト高につながってしまう。

【０００６】このような問題を解決するために、本願出
願人によって新規な原子力発電設備が提案されている
（特願平１１−０９７５９６号、以下、この内容を「先
行技術」と称する）。この原子力発電設備の全体構成を
図４に示す。この図４に示すように、原子力発電設備で
は、原子炉１で発生する熱により一次系の水が加熱され
て蒸気発生器２に送られ、この蒸気発生器２において二
次系の水が蒸気に変えられて蒸気タービン３に送られ、
蒸気タービン３を駆動して発電機3aを作動させる。蒸気
タービン３の排気蒸気は復水器４に送られて海水等によ
り冷却されて復水され、復水器４で復水された水は復水
系統５から蒸気発生器２に給水されるようになってい
る。復水系統５は、上流側から順に、復水ポンプ６、復
水脱塩装置７、復水ブースタポンプ８、低圧給水加熱器
９及び脱気器１０を備えている。

【０００７】また、復水系統５には、復水脱塩装置７を
バイパスするバイパス系統としてのバイパス路１２が備
えられている。このバイパス路１２の基端側であって、
復水脱塩装置７の上流側には第１弁装置１３が設けら
れ、バイパス路１２には第２弁装置１４が設けられてい
る。そして、復水系統５にアンモニア等を投入して高pH
で運用する場合、復水脱塩装置７の第１弁装置１３を閉
じると共に第２弁装置１４を開くことで、復水器４から
の流体をバイパス路１２に通して復水脱塩装置７への通
水をなくし、また、高pHで運用しない場合（起動時
等）、第１弁装置１３を開くと共に第２弁装置１４を閉
じることで、復水器４からの流体を復水脱塩装置７に全
量通水させる。なお、復水脱塩装置７についての詳細な
説明は省略するが、流体の流量が少ない場合であっても
これを装置内で循環させることで有効な流体流量を確保
することができるように構成されており（特願平１１−
０９７５９６号の図２参照）、この結果、ブローダウン
流体の不純物処理に容易に適用することが可能になる。

【０００８】ここで、蒸気発生器２からブローダウンさ
れた流体は、復水系統５に回収される。すなわち、蒸気
発生器２と、第１弁装置１３と復水脱塩装置７との間
（復水脱塩装置７の上流側でバイパス系統分岐の下流
側）における復水系統５とで、排出系統１５が構築され
ており、二次系の水の一部をブローダウンした流体は、
排出系統１５によって復水系統５に投入される。この構
成では、高pHで運用する場合に復水器４からの流体をバ
イパス路１２に通して復水脱塩装置７への通水をなくし
ても、蒸気発生器２からブローダウンした流体を排出系
統１５によって復水脱塩装置７に通水することができ
る。このため、ブローダウンした流体の不純物を除去す
る専用の装置を設けることなく、ブローダウンした流体
の不純物除去が可能となり、上記した問題を回避するこ
とができる。

【０００９】この排出系統１５について、さらに説明す
る。この排出系統１５にはフラッシュタンク２１が設け
られ、蒸気発生器２でブローダウンした二次系の水の一
部はフラッシュタンク２１に導入される。フラッシュタ
ンク２１にはミストセパレータ２２が設けられ、ミスト
セパレータ２２ではフラッシュタンク２１に戻される流
体と蒸気とが分離され、分離された蒸気は脱気器１０に
送られる。なお、図中の符号で２３は供給ポンプであ
り、２４は切換弁である。

【００１０】ここで、フラッシュタンク２１の下流の排
出系統１５には冷却手段１６が備えられている。この冷
却手段１６は、熱交換手段としての熱交換器１７，１８
により構成され、熱交換器１７，１８は、復水系統５の
流体を冷却媒体としている。すなわち、復水系統５の低
圧給水加熱器９の上流側には抽出ライン２０が設けら
れ、抽出ライン２０は熱交換器１８，１７を経由して低
圧給水加熱器９の下流側における復水系統５に合流して
いる。また、供給ポンプ２３の下流には熱交換手段とし
ての熱交換器１９が設けられ、熱交換器１９は海水（ま
たは蒸気タービンの軸冷水）を冷却媒体としている。こ
のように、冷却手段１６および熱交換器１９によりブロ
ーダウンした流体を冷却しているので、流体の温度を復
水脱塩装置７のイオン交換樹脂の耐熱温度（例えば40
度)以下に保つことができ、復水脱塩装置７のイオン交
換樹脂の劣化を防止することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
ては、復水脱塩装置７に流入する流体の温度を下げるた
めに熱交換器１９を設けている。しかしながら、熱交換
器１９を設けることや、この熱交換器１９に対する海水
や軸冷水の供給系統を設けることは、新規に発電設備を
構築する場合にはコストアップを招くと共に、新たな機
構が増えることによる信頼性の低下を招く。また、既存
の発電設備を改造する場合においても、コストアップや
信頼性低下になることに加えて、取水海水量の変更が必
要になったり、設備の改造範囲が増加することになる。
これらのことから、上述のように熱交換器１９を設ける
ことは現実的には難しい面もあり、このことが高ＰＨ運
転を実現するための障害となる可能性もある。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、ブローダウン流体を海水や軸冷水を用いることなく
冷却して復水脱塩装置に通水させることのできる原子力
発電設備を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
請求項１に記載の原子力発電設備は、原子炉側の加圧水
を熱源とする蒸気発生器と、蒸気発生器からの蒸気を駆
動源とする蒸気タービンと、蒸気タービンの排気蒸気を
復水する復水器と、復水器にて復水された流体を蒸気発
生器に投入する復水系統と、復水系統に設けられ流体の
不純物を除去する復水脱塩装置と、復水系統に設けられ
復水脱塩装置をバイパスするバイパス系統と、蒸気発生
器の流体の一部をブローダウンして排出し、排出した流
体をバイパス系統を通水することなく復水脱塩装置に流
入させる排出系統と、復水器にて復水された流体の一部
を、排出系統にて排出された流体と共に復水脱塩装置に
通水させる冷却用復水導入機構とを備えたことを特徴と
する。

【００１４】上述の先行技術によれば、復水脱塩装置の
イオン交換樹脂の劣化を防止するため、ブローダウン流
体を海水や軸冷水にて冷却する熱交換器を排出系統に設
ける必要であった。しかしながら本発明にかかる上記構
成によれば、復水器にて復水された流体の一部が冷却用
復水導入機構にて抽出され、この流体の一部が排出系統
にて排出された流体と共に復水脱塩装置に通水される。
したがって、排出系統にて排出された流体は、冷却用復
水導入機構にて抽出された流体と混合されることで冷却
された後、復水脱塩装置に導入される。このため、流体
を海水や軸冷水にて冷却する熱交換器が不要となり、原
子力発電設備の新設や改造のコストを低減できると共
に、その信頼性の向上を図ることができる。この結果、
原子力発電設備において容易に高ＰＨ運転を実現するこ
とが可能となる。

【００１５】また、請求項２に記載の原子力発電設備
は、請求項１に記載の原子力発電設備において、復水脱
塩装置の上流側には、当該復水脱塩装置へ流入する流体
を規制する第１弁装置を備え、冷却用復水導入機構は、
第１弁装置を流量調節可能な弁とすることにより構成さ
れることを特徴とする。

【００１６】これは冷却用復水導入機構の構成の一例を
一層具体的に示すものである。この構成によれば、復水
脱塩装置へ流入する流体を規制するための第１弁装置
を、冷却用復水導入機構として利用することができるの
で、バイパス配管等を別途に設ける必要がなくなり、配
管路の構成が簡易になる。

【００１７】また、請求項３に記載の原子力発電設備
は、請求項１に記載の原子力発電設備において、復水脱
塩装置の上流側には、当該復水脱塩装置へ流入する流体
を規制する第１弁装置を備え、冷却用復水導入機構は、
第１弁装置をバイパスして、復水器にて復水された流体
を復水脱塩装置へ導く第２のバイパス系統と、第２のバ
イパス系統に設けられ、当該第２のバイパス系統を介し
て復水脱塩装置へ導かれる流体を規制するバイパス用弁
装置とを備えて構成されることを特徴とする。

【００１８】これは冷却用復水導入機構の構成の他の例
を一層具体的に示すものである。この構成によれば、復
水脱塩装置へ流入する流体を規制するための第１弁装置
が第２のバイパス系統にてバイパスされ、この第２のバ
イパス系統にて導かれる流体をバイパス用弁装置にて規
制することにより、排出系統から排出される流体の冷却
を行うことができる。この構成では、多量の流体を通過
させる必要があるために大型になる第１弁装置の構成を
変更する必要がないので、この第１弁装置には流量調節
機能を持たない最も簡易な弁装置を用いることができ、
設備全体のコストを一層低減することができる。

【００１９】また、請求項４に記載の原子力発電設備
は、請求項３に記載の原子力発電設備において、冷却用
復水導入機構のバイパス用弁装置は制御弁であり、冷却
用復水導入機構は、復水脱塩装置へ流入する流体の温度
を測定する温度測定装置と、温度測定装置にて測定され
た流体の温度に基づいてバイパス用弁装置の開閉制御を
行う弁制御装置とをさらに備えることを特徴とする。

【００２０】これは請求項３に記載した冷却用復水導入
機構のさらなる変形例を示すものである。この構成によ
れば、復水脱塩装置へ流入する流体の温度が直接的また
は間接的に温度測定装置にて測定され、この測定結果に
基づく弁制御装置の制御によって、バイパス用弁装置が
開閉制御される。このため、例えば、復水脱塩装置へ流
入する流体の温度が高い場合には、バイパス用弁装置が
自動的に開かれ、ブローダウン流体の冷却が自動的に行
われる。したがって、バイパス用弁装置の開閉を行う手
間が不要になり、また、流体の冷却が確実に行われるの
で信頼性が一層向上する。なお、直接的または間接的と
は、復水脱塩装置へ流入する流体の温度自体を測定する
場合のみならず、この温度を間接的に計算・予想等し得
る任意の温度を測定する場合を含むものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる原子力発
電設備の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるもの
ではない。

【００２２】（実施の形態１）図１には実施の形態１に
かかる原子力発電設備の全体構成を示す。ただし、特に
説明なき構成は上述した先行技術の構成と同じであり、
同じ構成要素を同符号にて示す。本実施の形態は、概略
的に、復水脱塩装置の上流側に設けた第１弁装置を用い
て、復水器にて復水された流体の一部を復水脱塩装置に
通水させる原子力発電設備に関するものである。

【００２３】図１において、蒸気発生器２からブローダ
ウンされた流体を復水系統５に投入する排出系統１５に
は、熱交換手段として熱交換器１７、１８のみが設けら
れており、熱交換器１９は省略されている。また、この
熱交換器１９に対して海水または軸冷水を供給する供給
系統も省略されている。このため本設備においては、熱
交換器１９が省略された分だけ、高い温度のブローダウ
ン流体が復水系統５に投入されることになる。

【００２４】その一方、復水器４から復水脱塩装置７に
至る経路中に設けられた第１弁装置３０は、復水器４に
て復水された流体を流量調節することのできる弁装置と
して構成されている。具体的には、第１弁装置３０は、
流体のほぼ全てを通過させる全開状態、流体のほぼ全て
を非通過とする全閉状態、および、流体の一部のみを通
過させる半開状態の少なくとも３つの状態を取り得るよ
うに構成されている。また好ましくは、第１弁装置３０
は、半開状態での弁開度を任意に調整できるように構成
される。このような第１弁装置３０は、例えば、ニード
ル弁にて構成することができる。

【００２５】このような構成において、本設備の運転は
下記のように行われる。まず、高pHで運用しない場合、
第１弁装置３０を全開状態にすると共に第２弁装置１４
を閉じることで、復水器４からの流体を復水脱塩装置７
に全量通水させる。この状態において、排出系統１５か
らの流体は、復水器４からの流体と共に復水脱塩装置７
に通水される。この場合、排出系統１５から投入された
高い温度の流体は、復水器４からの大量の低い温度の流
体と混合され、復水脱塩装置７のイオン交換樹脂の耐熱
温度（例えば40度）以下の温度に冷却された後、復水脱
塩装置７に導入される。したがって、イオン交換樹脂の
劣化を防止することができる。

【００２６】一方、復水系統５にアンモニア等を投入し
て高pHで運用する場合であって、排出系統１５から復水
系統５に投入される流体の温度が比較的に低い場合（冬
場等において、この流体の温度がイオン交換樹脂の耐熱
温度以下である場合）、第１弁装置３０を全閉状態にす
ると共に第２弁装置１４を開くことで、復水器４からの
流体をバイパス路１２に通して復水脱塩装置７への通水
をなくす。この場合、排出系統１５から投入され流体
は、復水脱塩装置７にそのまま投入されることになる
が、この流体はイオン交換樹脂の耐熱温度以下であるた
め、イオン交換樹脂の劣化を特に生じさせることがな
い。

【００２７】また、高pHで運用する場合であって、排出
系統１５から復水系統５に投入される流体の温度が比較
的に高い場合（夏場等において、この流体の温度がイオ
ン交換樹脂の耐熱温度以上である場合）、第１弁装置３
０を半開状態にすると共に第２弁装置１４を開く。この
状態において、復水器４からの流体は、その大部分がバ
イパス路１２を経由し、復水脱塩装置７を通ることな
く、復水ブースタポンプ８側に流入する。また同時に、
復水器４からの流体の一部は、第１弁装置３０を介して
復水脱塩装置７へ導かれる。したがって、排出系統１５
から投入された高い温度の流体は、復水器４からの流体
の一部と混合され、復水脱塩装置７のイオン交換樹脂の
耐熱温度以下の温度に冷却された後、復水脱塩装置７に
導入される。すなわち、本実施の形態における第１弁装
置３０は、復水器４にて復水された流体の一部を、排出
系統１５にて排出された流体と共に復水脱塩装置７に通
水させる冷却用復水導入機構として機能する。したがっ
て、この場合にも、イオン交換樹脂の劣化を防止するこ
とができる。

【００２８】本実施の形態におけるこのような第１弁装
置３０の操作は、この第１弁装置３０を手動で開閉する
ことによって行うことができる。この時、第１弁装置３
０の開度は、排出系統１５から投入される流体の温度
と、復水脱塩装置７に加わる処理負荷とに基づいて決定
することができる。すなわち、排出系統１５から投入さ
れる流体の温度が高い程、復水器４から多くの流体を取
り込む必要があるため、第１弁装置３０の開度を大きく
する必要がある。その一方、復水器４からの流体が必要
以上に多い場合には、高pHの多量の流体が復水脱塩装置
７に流入して、イオン交換樹脂を劣化させるため好まし
くない。これらのことを考慮して、イオン交換樹脂の劣
化を最も効果的に防止することができるように、第１弁
装置３０の開度を決定することができる。例えば、排出
系統１５によって、蒸気発生器２から約４３℃の流体が
約２％投入される場合、第１弁装置３０によって、復水
器４から約３７℃の流体を同量だけ通水することによ
り、復水脱塩装置７には約４０℃の流体が導入される。

【００２９】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２について説明する。図２には実施の形態２にかかる
原子力発電設備の全体構成を示す。ただし、特に説明な
き構成は実施の形態１の構成と同じであり、同じ構成要
素を同符号にて示す。本実施の形態は、概略的に、復水
器にて復水された流体の一部を第１弁装置をバイパスし
た状態で復水脱塩装置に通水させる原子力発電設備に関
するものである。

【００３０】図２において復水系統５には、先行技術と
同様に構成された第１弁装置１３が設けられている。ま
た、この第１弁装置１３の近傍には、冷却用復水導入機
構３１が設けられている。この冷却用復水導入機構３１
は、第２バイパス路（第２のバイパス系統）３２と、バ
イパス用弁装置３３とを備えて構成されている。

【００３１】この第２バイパス路３２は、その一端を、
第２弁装置１４の上流側端部と第１弁装置１３との間に
接続されると共に、その他端を、第１弁装置１３と復水
脱塩装置７との間に接続されている。したがって、第１
弁装置１３が閉じている場合にも、復水器４にて復水さ
れた流体が第２バイパス路３２を介して復水脱塩装置７
に流入可能となる。ただし、第２バイパス路３２の流入
側の一端の接続位置は、図示の位置に限られず、復水器
４にて復水された流体を取水でき得る任意の位置であっ
てよい。例えば、第２バイパス路３２の流入側の一端
を、バイパス路１２に接続することもできる。

【００３２】また、バイパス用弁装置３３は、第２バイ
パス路３２に配置されており、この第２バイパス路３２
を介して復水脱塩装置７へ導かれる流体を規制する。こ
のバイパス用弁装置３３は、実施の形態１の第１弁装置
３０と同様に構成することができるが、第１弁装置３０
のように復水の全部を通過させる必要がないため、この
第１弁装置３０に比べて小型化することができる。その
一方、多量の流体を通過させる必要があるために大型に
ならざる負えない第１弁装置１３には、流量調節機能を
持たない最も簡易な弁装置を用いることができるので、
実施の形態１に比べて設備全体のコストを低減すること
ができる。また、バイパス用弁装置３３は、流体の流量
を調節できるものであればより好ましいが、通過させる
べき流体の流量が一定である場合には、全開または全閉
のいずれかの状態のみを取り得るオンオフ弁として構成
されてもよい。

【００３３】このような構成において、本設備の運転は
下記のように行われる。まず、高pHで運用しない場合、
第１弁装置１３を全開状態にすると共に第２弁装置１４
およびバイパス用弁装置３３を閉じることで、復水器４
からの流体を復水脱塩装置７に全量通水させる。この状
態で、排出系統１５からの流体は復水器４からの流体と
共に復水脱塩装置７に通水し、イオン交換樹脂の耐熱温
度以下の温度に冷却された後、復水脱塩装置７に流入す
る。したがって、イオン交換樹脂の劣化を防止すること
ができる。

【００３４】一方、高pHで運用する場合であって、排出
系統１５から投入される流体の温度が比較的に低い場
合、第１弁装置１３およびバイパス用弁装置３３を全閉
状態にすると共に第２弁装置１４を開くことで、復水器
４からの流体をバイパス路１２に通して復水脱塩装置７
への通水をなくす。この場合、排出系統１５から投入さ
れ流体はイオン交換樹脂の耐熱温度以下であるため、イ
オン交換樹脂の劣化を特に劣化させることがない。

【００３５】また、高pHで運用する場合であって、排出
系統１５から投入される流体の温度が比較的に高い場
合、第１弁装置１３を閉じると共に第２弁装置１４およ
びバイパス用弁装置３３を開く。この状態において、復
水器４からの流体は、その大部分が復水脱塩装置７を通
ることなく、復水ブースタポンプ８側に流入する。また
同時に、復水器４からの流体の一部はバイパス用弁装置
３３を介して復水脱塩装置７へ導かれる。したがって、
排出系統１５から投入された高い温度の流体は、復水器
４からの流体の一部と混合されて冷却された後、復水脱
塩装置７に流入する。したがって、この場合にも、イオ
ン交換樹脂の劣化を防止することができる。なお、本実
施の形態におけるこのような運転は、バイパス用弁装置
３３を手動で開閉することによって行うことができる。

【００３６】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３について説明する。図３には実施の形態３にかかる
原子力発電設備の全体構成を示す。ただし、特に説明な
き構成は実施の形態２の構成と同じであり、同じ構成要
素を同符号にて示す。本実施の形態は、概略的に、バイ
パス用弁装置を自動的に開閉制御することにより、復水
器にて復水された流体の一部を必要に応じて復水脱塩装
置に通水させる原子力発電設備に関するものである。

【００３７】図３において復水系統５には、冷却用復水
導入機構３４が設けられている。この冷却用復水導入機
構３４は、第２バイパス路３２およびバイパス用弁装置
３５に加えて、温度測定装置３６および弁制御装置３７
を備えて構成されている。このうち、バイパス用弁装置
３５は、実施の形態２のバイパス用弁装置３３と同様、
第２バイパス路３２を介して復水脱塩装置７へ導かれる
流体を規制するものである。しかしながら、バイパス用
弁装置３５は、バイパス用弁装置３３と異なり、その開
度を弁制御装置３７からの操作信号に基づいて自動制御
される制御弁として構成されている。また、温度測定装
置３６は、復水脱塩装置７の入口部における流体の温度
（脱塩入口温度）を測定する温度測定手段である。

【００３８】また、弁制御装置３７は、温度測定装置３
６にて測定された脱塩入口温度に基づいて、バイパス用
弁装置３５の開度を制御する。具体的には、温度測定装
置３６にて測定された脱塩入口温度が、弁制御装置３７
にて監視されている。そして、この脱塩入口温度が所定
の閾値（例えば、復水脱塩装置７のイオン交換樹脂の耐
熱温度に設定される)以下である場合には、この弁制御
装置３７からの操作信号に基づいてバイパス用弁装置３
５が閉じられる。一方、脱塩入口温度が所定の閾値を超
えた場合には、この弁制御装置３７からの操作信号に基
づいてバイパス用弁装置３５が開かれる。

【００３９】このような構成において、本設備の運転は
下記のように行われる。なお、ここでは、バイパス用弁
装置３５の開閉判断の閾値が、イオン交換樹脂の耐熱温
度に設定されているものとして説明する。まず、高pHで
運用しない場合、第１弁装置１３を全開状態にすると共
に第２弁装置１４を閉じることで、復水器４からの流体
を復水脱塩装置７に全量通水させる。この状態で、排出
系統１５からの流体は、復水器４からの流体と共に復水
脱塩装置７に通水し、イオン交換樹脂の耐熱温度以下の
温度に冷却された後、復水脱塩装置７に流入する。この
流体はイオン交換樹脂の耐熱温度以下であるため、イオ
ン交換樹脂の劣化を防止することができる。なお、この
場合には脱塩入口温度が閾値以下となるため、バイパス
用弁装置３５は弁制御装置３７にて閉じられている。

【００４０】一方、高pHで運用する場合であって、排出
系統１５から投入される流体の温度が比較的に低い場
合、第１弁装置１３を全閉状態にすると共に第２弁装置
１４を開くことで、復水器４からの流体をバイパス路１
２に通して復水脱塩装置７への通水をなくす。この場
合、排出系統１５から投入され流体はイオン交換樹脂の
耐熱温度以下であるため、イオン交換樹脂の劣化を防止
することができる。なお、この場合にも脱塩入口温度は
閾値以下であるため、バイパス用弁装置３５は弁制御装
置３７にて閉じられている。

【００４１】また、高pHで運用する場合であって、排出
系統１５から投入される流体の温度が比較的に高い場
合、第１弁装置１３を全閉状態にすると共に第２弁装置
１４を開く。この状態において、復水器４からの流体
は、その大部分がバイパス路１２を経由し、復水脱塩装
置７を通ることなく、復水ブースタポンプ８側に流入す
る。また同時に、排出系統１５から投入された高い温度
の流体は、復水脱塩装置７に流入する。この状態では、
脱塩入口温度が閾値を超えるため、バイパス用弁装置３
５が弁制御装置３７の制御にて自動的に開かれる。した
がって、復水器４からの流体の一部はバイパス用弁装置
３５を介して復水脱塩装置７側へ導かれ、これによって
排出系統１５にて排出された流体が冷却された後、復水
脱塩装置７へ導かれる。したがって、この場合にも、イ
オン交換樹脂の劣化を防止することができる。

【００４２】なお、脱塩入口温度が閾値近辺で変動する
場合には、バイパス用弁装置３５が開閉を繰り返すチャ
タリングが生じる可能性がある。したがって、これを防
止するためには、脱塩入口温度が一定時間以上継続して
閾値以下になった場合（あるいは一定時間以上継続して
閾値を超えた場合）にのみ、バイパス用弁装置３５の開
閉を切替る遅延制御を行ってもよい。また、温度測定装
置３６にて測定される温度は、必ずしも脱塩入口温度に
限られず、復水脱塩装置７に導入される流体の温度を間
接的に把握し得る任意の温度を測定することができる。
例えば、本設備に導入される海水の温度を測定し、この
温度に基づいて脱塩入口温度を予測してもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
原子力発電設備（請求項１）によれば、復水系統に設け
られ流体の不純物を除去する復水脱塩装置と、復水系統
に設けられ復水脱塩装置をバイパスするバイパス系統
と、蒸気発生器の流体の一部をブローダウンして排出
し、排出した流体をバイパス系統を通水することなく復
水脱塩装置に流入させる排出系統と、復水器にて復水さ
れた流体の一部を、排出系統にて排出された流体と共に
復水脱塩装置に通水させる冷却用復水導入機構とを備え
ているので、排出系統にて排出された流体を海水や軸冷
水にて冷却する熱交換器が不要となり、原子力発電設備
の新設や改造のコストを低減できると共に、その信頼性
の向上を図ることができる。この結果、原子力発電設備
において容易に高ＰＨ運転を実現することが可能とな
る。

【００４４】また、この発明にかかる原子力発電設備
（請求項２）によれば、復水脱塩装置の上流側には、当
該復水脱塩装置へ流入する流体を規制する第１弁装置を
備え、冷却用復水導入機構は、第１弁装置を流量調節可
能な弁とすることにより構成されているので、復水脱塩
装置へ流入する流体を規制するための第１弁装置を、冷
却用復水導入機構として利用することができ、バイパス
配管等を別途に設ける必要がなくなり、配管路の構成が
簡易になる。

【００４５】また、この発明にかかる原子力発電設備
（請求項３）によれば、冷却用復水導入機構は、第１弁
装置をバイパスして、復水器にて復水された流体を復水
脱塩装置へ導く第２のバイパス系統と、第２のバイパス
系統に設けられ、当該第２のバイパス系統を介して復水
脱塩装置へ導かれる流体を規制するバイパス用弁装置と
を備えているので、第１弁装置の構成を変更する必要が
ないので、この第１弁装置には流量調節機能を持たない
最も簡易な弁装置を用いることができ、設備全体のコス
トを一層低減することができる。

【００４６】また、この発明にかかる原子力発電設備
（請求項４）によれば、冷却用復水導入機構のバイパス
用弁装置は制御弁であり、冷却用復水導入機構は、復水
脱塩装置へ流入する流体の温度を測定する温度測定装置
と、温度測定装置にて測定された流体の温度に基づいて
バイパス用弁装置の開閉制御を行う弁制御装置とをさら
に備えているので、ブローダウン流体の冷却が自動的に
行われ、バイパス用弁装置の開閉を行う手間が不要にな
り、また、流体の冷却が確実に行われるので信頼性が一
層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかる原子力発電設備
の全体構成図である。

【図２】本発明の実施の形態２にかかる原子力発電設備
の全体構成図である。

【図３】本発明の実施の形態３にかかる原子力発電設備
の全体構成図である。

【図４】先行技術としての原子力発電設備の全体構成図
である。

【符号の説明】

１ 原子炉 ２ 蒸気発生器 ３ 蒸気タービン ４ 復水器 ５ 復水系統 ６ 復水ポンプ ７ 復水脱塩装置 ８ 復水ブースタポンプ ９ 低圧給水加熱器 １０ 脱気器 １２ バイパス路 １３ 第１弁装置 １４ 第２弁装置 １５ 排出系統 １６ 冷却手段 １７，１８，１９ 熱交換器 ２０ 抽出ライン ２１ フラッシュタンク ２２ ミストセパレータ ２３ 供給ポンプ ３０ 第１弁装置（冷却用復水導入機構） ３１、３４ 冷却用復水導入機構 ３２ 第２バイパス路 ３３、３５ バイパス用弁装置 ３６ 温度測定装置 ３７ 弁制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子炉側の加圧水を熱源とする蒸気発生
   器と、 蒸気発生器からの蒸気を駆動源とする蒸気タービンと、 蒸気タービンの排気蒸気を復水する復水器と、 復水器にて復水された流体を蒸気発生器に投入する復水
   系統と、 復水系統に設けられ流体の不純物を除去する復水脱塩装
   置と、 復水系統に設けられ復水脱塩装置をバイパスするバイパ
   ス系統と、 蒸気発生器の流体の一部をブローダウンして排出し、排
   出した流体をバイパス系統を通水することなく復水脱塩
   装置に流入させる排出系統と、 復水器にて復水された流体の一部を、排出系統にて排出
   された流体と共に復水脱塩装置に通水させる冷却用復水
   導入機構と、 を備えたことを特徴とする原子力発電設備。
2. 【請求項２】 復水脱塩装置の上流側には、当該復水脱
   塩装置へ流入する流体を規制する第１弁装置を備え、 冷却用復水導入機構は、第１弁装置を流量調節可能な弁
   とすることにより構成されること、 を特徴とする請求項１に記載の原子力発電設備。
3. 【請求項３】 復水脱塩装置の上流側には、当該復水脱
   塩装置へ流入する流体を規制する第１弁装置を備え、 冷却用復水導入機構は、 第１弁装置をバイパスして、復水器にて復水された流体
   を復水脱塩装置へ導く第２のバイパス系統と、 第２のバイパス系統に設けられ、当該第２のバイパス系
   統を介して復水脱塩装置へ導かれる流体を規制するバイ
   パス用弁装置とを備えて構成されること、 を特徴とする請求項１に記載の原子力発電設備。
4. 【請求項４】 冷却用復水導入機構のバイパス用弁装置
   は制御弁であり、 冷却用復水導入機構は、 復水脱塩装置へ流入する流体の温度を直接的または間接
   的に測定する温度測定装置と、 温度測定装置にて測定された流体の温度に基づいてバイ
   パス用弁装置の開閉制御を行う弁制御装置とをさらに備
   えること、 を特徴とする請求項３に記載の原子力発電設備。