JP2003057389A - 原子力発電所の圧縮空気供給システム - Google Patents
原子力発電所の圧縮空気供給システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＩＡ系，ＳＡ系供給設備の信頼性向上と供給設
備の設備仕様及び運転性の経済性を同時に向上可能な原
子力発電所の圧縮空気供給システムを提供する。 【解決手段】計装用系及び所内用系の空気圧縮機２６
と、後部冷却器２７が接続された気水分離器２８と、そ
の下流に流入空気を分配する中空糸膜入口エアヘッダ３
１、並列に並んだ中空糸膜エレメント３０、中空糸膜出
口エアヘッダ３２、中空糸膜で除去された湿分を系外に
放出するためのブリード用空気制御部４５を備えた中空
糸膜除湿ユニット２９にて構成される圧縮空気供給設備
を複数系統並列に設け、さらにその下流に空気貯槽３３
及び機器接続配管３４，３５を配置した原子力発電所の
圧縮空気供給システムであって、低負荷時に圧縮機内に
滞留するドレンを連続排気する大気放出ライン４１と中
空糸膜除湿装置ユニットの中空糸膜で除去された湿分を
系外に放出する連続ブリードラインを前記中空糸膜除湿
ユニット側に設けて統合しているので、設備構成が簡略
化される。
備の設備仕様及び運転性の経済性を同時に向上可能な原
子力発電所の圧縮空気供給システムを提供する。 【解決手段】計装用系及び所内用系の空気圧縮機２６
と、後部冷却器２７が接続された気水分離器２８と、そ
の下流に流入空気を分配する中空糸膜入口エアヘッダ３
１、並列に並んだ中空糸膜エレメント３０、中空糸膜出
口エアヘッダ３２、中空糸膜で除去された湿分を系外に
放出するためのブリード用空気制御部４５を備えた中空
糸膜除湿ユニット２９にて構成される圧縮空気供給設備
を複数系統並列に設け、さらにその下流に空気貯槽３３
及び機器接続配管３４，３５を配置した原子力発電所の
圧縮空気供給システムであって、低負荷時に圧縮機内に
滞留するドレンを連続排気する大気放出ライン４１と中
空糸膜除湿装置ユニットの中空糸膜で除去された湿分を
系外に放出する連続ブリードラインを前記中空糸膜除湿
ユニット側に設けて統合しているので、設備構成が簡略
化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電プラント
の所内及び計装用の圧縮空気供給システムに関する。
の所内及び計装用の圧縮空気供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力プラントにおける計装用空気系
（以下ＩＡ系と略す。）は主に空気作動弁及び計装制御
機器の作動等にオイルレスでかつ除湿、除塵された圧縮
空気を供給するための系統である。
（以下ＩＡ系と略す。）は主に空気作動弁及び計装制御
機器の作動等にオイルレスでかつ除湿、除塵された圧縮
空気を供給するための系統である。
【０００３】また、原子力プラントにおける所内空気系
（以下ＳＡ系と略す。）は主に各建屋内外の脱塩装置、
濾過装置の再生・逆洗及び空気作動工具等に必要な圧縮
空気を供給するための系統である。
（以下ＳＡ系と略す。）は主に各建屋内外の脱塩装置、
濾過装置の再生・逆洗及び空気作動工具等に必要な圧縮
空気を供給するための系統である。
【０００４】そこで、まずＩＡ系の系統構成について図
３を参照しながら説明する。この系統は図に示すように
並列に２系統の空気圧縮機系列を有し、それぞれの系統
には空気圧縮機６と後部冷却器７が接続された気水分離
器８及び機器接続配管から構成されている。気水分離器
８から下流側は合流して空気貯槽９に接続され、この空
気貯槽９の下流側は再び２系統に分岐して除湿装置１０
に接続され、その下流側は再び合流して各負荷先へ供給
する構成となっている。なお、空気貯槽９内の空気はそ
の一部を圧縮機制御用空気２０として使用される。そし
て、ＩＡ系の設備仕様としては、１系列１００％容量と
し片系列を予備機としている。
３を参照しながら説明する。この系統は図に示すように
並列に２系統の空気圧縮機系列を有し、それぞれの系統
には空気圧縮機６と後部冷却器７が接続された気水分離
器８及び機器接続配管から構成されている。気水分離器
８から下流側は合流して空気貯槽９に接続され、この空
気貯槽９の下流側は再び２系統に分岐して除湿装置１０
に接続され、その下流側は再び合流して各負荷先へ供給
する構成となっている。なお、空気貯槽９内の空気はそ
の一部を圧縮機制御用空気２０として使用される。そし
て、ＩＡ系の設備仕様としては、１系列１００％容量と
し片系列を予備機としている。
【０００５】次に、ＩＡ系の運転状態はプラント通常運
転中が最も負荷率が高く平均４０〜６０％程度である
が、プラント定期点検中においては負荷率が１０〜２０
％程度と非常に低いため、長期間のアンロード運転状態
となることから機器内にドレンが滞留し、発錆を起因と
した作動不良を招く可能性がある。この対策として、空
気圧縮機６と後部冷却器７の間に連続排気する目的で大
気放出ライン１８が接続されている。
転中が最も負荷率が高く平均４０〜６０％程度である
が、プラント定期点検中においては負荷率が１０〜２０
％程度と非常に低いため、長期間のアンロード運転状態
となることから機器内にドレンが滞留し、発錆を起因と
した作動不良を招く可能性がある。この対策として、空
気圧縮機６と後部冷却器７の間に連続排気する目的で大
気放出ライン１８が接続されている。
【０００６】次に、ＩＡ系除湿装置１０の機能について
説明する。ＩＡ系除湿装置１０は空気貯槽９の出口から
の飽和湿り空気を中空糸膜除湿ユニット入口の濾過部１
１に流入させる。この濾過部１１は流入した飽和湿り空
気をプロセスの負荷である計測制御機器の使用に支障の
ない程度まで除塵する。濾過部１１で除塵されたプロセ
ス空気は、中空糸膜エレメント１３を備えた除湿部に流
入する。
説明する。ＩＡ系除湿装置１０は空気貯槽９の出口から
の飽和湿り空気を中空糸膜除湿ユニット入口の濾過部１
１に流入させる。この濾過部１１は流入した飽和湿り空
気をプロセスの負荷である計測制御機器の使用に支障の
ない程度まで除塵する。濾過部１１で除塵されたプロセ
ス空気は、中空糸膜エレメント１３を備えた除湿部に流
入する。
【０００７】除湿部は、中空糸膜エレメント１３に均一
に空気を分配する中空糸膜入口エアヘッダ１２と並列に
並んだ中空糸膜エレメント１３及び中空糸膜出口エアヘ
ッダ１５で構成されている。除湿部に流入したプロセス
空気は中空糸膜エレメント１３にて除湿され、乾燥空気
として中空糸膜出口エアヘッダ１５に流出し、プラント
内に計装用空気として供給される。この時の出口露点は
露点要求の最も高い特定負荷の要求値露点−４０℃以上
(低露点)を満足するようにしている。
に空気を分配する中空糸膜入口エアヘッダ１２と並列に
並んだ中空糸膜エレメント１３及び中空糸膜出口エアヘ
ッダ１５で構成されている。除湿部に流入したプロセス
空気は中空糸膜エレメント１３にて除湿され、乾燥空気
として中空糸膜出口エアヘッダ１５に流出し、プラント
内に計装用空気として供給される。この時の出口露点は
露点要求の最も高い特定負荷の要求値露点−４０℃以上
(低露点)を満足するようにしている。
【０００８】一方、中空糸膜除湿ユニットを経て乾燥し
た空気の一部は、中空糸膜で除去された湿分を系外に放
出するために必要とされるブリード（大気放出）用空気
としてブリード用空気制御部１６に分岐される。ブリー
ド用空気量は定格除湿流量に対して１５〜２０％程度必
要となる。
た空気の一部は、中空糸膜で除去された湿分を系外に放
出するために必要とされるブリード（大気放出）用空気
としてブリード用空気制御部１６に分岐される。ブリー
ド用空気量は定格除湿流量に対して１５〜２０％程度必
要となる。
【０００９】ブリード用空気制御部１６はブリード用空
気遮断弁１４と中空糸膜エレメントにブリード用空気を
供給するためのブリード用空気配管にて構成され、ブリ
ード用空気配管を経て中空糸膜エレメントにブリード空
気が供給され、中空糸膜で除去された湿分と共にブリー
ド（大気放出）ライン１９から系外に放出される。
気遮断弁１４と中空糸膜エレメントにブリード用空気を
供給するためのブリード用空気配管にて構成され、ブリ
ード用空気配管を経て中空糸膜エレメントにブリード空
気が供給され、中空糸膜で除去された湿分と共にブリー
ド（大気放出）ライン１９から系外に放出される。
【００１０】次にＳＡ系の系統構成について図３を参照
しながら説明する。この系統は図に示したように並列に
２系統の空気圧縮機系列を有し、各々の系統には空気圧
縮機１と後部冷却器２が接続された気水分離器３及び機
器接続配管から構成されている。気水分離器３から下流
側は合流し空気貯槽４を経て各負荷先へ供給する構成と
なっている。なお、空気貯槽４の空気はその一部を圧縮
機制御用空気５として使用される。そして、ＳＡ系の設
備仕様としては、１系列５０％容量とし２系列１００％
容量としており、片系列を常用待機機（負荷率の上昇に
伴い、片系列自動起動）としている。
しながら説明する。この系統は図に示したように並列に
２系統の空気圧縮機系列を有し、各々の系統には空気圧
縮機１と後部冷却器２が接続された気水分離器３及び機
器接続配管から構成されている。気水分離器３から下流
側は合流し空気貯槽４を経て各負荷先へ供給する構成と
なっている。なお、空気貯槽４の空気はその一部を圧縮
機制御用空気５として使用される。そして、ＳＡ系の設
備仕様としては、１系列５０％容量とし２系列１００％
容量としており、片系列を常用待機機（負荷率の上昇に
伴い、片系列自動起動）としている。
【００１１】ＳＡ系の運転状態は、ＩＡ系と逆にプラン
ト通常運転は負荷率が低く一台当たり平均５〜１０％程
度でしかなく、プラント定期点検中においては最大負荷
率が１台目が１００％であり、２台目が１０〜４０％程
度まで上昇する。プラント通常運転中は長期間のアンロ
ード運転状態となることから機器内にドレンが滞留し、
発錆を起因とした作動不良を招く可能性がある。この対
策として、ＩＡ系と同様に空気圧縮機と後部冷却器の間
に連続排気する目的で大気放出ライン１７が接続されて
いる。
ト通常運転は負荷率が低く一台当たり平均５〜１０％程
度でしかなく、プラント定期点検中においては最大負荷
率が１台目が１００％であり、２台目が１０〜４０％程
度まで上昇する。プラント通常運転中は長期間のアンロ
ード運転状態となることから機器内にドレンが滞留し、
発錆を起因とした作動不良を招く可能性がある。この対
策として、ＩＡ系と同様に空気圧縮機と後部冷却器の間
に連続排気する目的で大気放出ライン１７が接続されて
いる。
【００１２】なお、ＩＡ系，ＳＡ系の空気圧縮機は貯槽
内圧力にて加圧（ロード運転）／無負荷（アンロード運
転）の運転制御が行われている。さらに、ＩＡ系とＳＡ
系は各々のバックアップとして、空気貯槽４，９の下流
側を弁２１を介してバックアップ配管２２にて接続され
ている。
内圧力にて加圧（ロード運転）／無負荷（アンロード運
転）の運転制御が行われている。さらに、ＩＡ系とＳＡ
系は各々のバックアップとして、空気貯槽４，９の下流
側を弁２１を介してバックアップ配管２２にて接続され
ている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＳＡ系の運
転負荷率はプラント運転中において非常に低いため、長
期間のアンロード運転状態となることから機器内にドレ
ンが滞留し、発錆を起因とした作動不良を招く可能性が
ある。また、ＩＡ系はＳＡ系とは逆にプラント定検中の
運転負荷率が非常に低いため、長期間のアンロード運転
状態となることから機器内にドレンが滞留し、発錆を起
因とした作動不良を招く可能性がある。
転負荷率はプラント運転中において非常に低いため、長
期間のアンロード運転状態となることから機器内にドレ
ンが滞留し、発錆を起因とした作動不良を招く可能性が
ある。また、ＩＡ系はＳＡ系とは逆にプラント定検中の
運転負荷率が非常に低いため、長期間のアンロード運転
状態となることから機器内にドレンが滞留し、発錆を起
因とした作動不良を招く可能性がある。
【００１４】さらに、錆による影響として従来の空気圧
縮機の制御用空気は空気貯槽から分岐された乾燥前の飽
和湿り空気を使用しており、空気貯槽内面からの錆等が
混入し圧縮機自体の動作不良を招く可能性がＩＡ系，Ｓ
Ａ系両方にある。
縮機の制御用空気は空気貯槽から分岐された乾燥前の飽
和湿り空気を使用しており、空気貯槽内面からの錆等が
混入し圧縮機自体の動作不良を招く可能性がＩＡ系，Ｓ
Ａ系両方にある。
【００１５】ＩＡ系除湿装置の露点性能は、露点要求の
最も高い特定負荷の露点−４０℃以上(低露点)を満足す
るようにしているが、本負荷は全体の数パーセントでし
かなく、他の負荷の露点要求は−１０℃程度であり、設
備仕様としては不経済なものになっている。
最も高い特定負荷の露点−４０℃以上(低露点)を満足す
るようにしているが、本負荷は全体の数パーセントでし
かなく、他の負荷の露点要求は−１０℃程度であり、設
備仕様としては不経済なものになっている。
【００１６】またＩＡ系中空糸膜除湿装置は、定格除湿
流量の２０％程度のブリード空気が常時一定に消費され
るため、現状構成では低負荷時においても定格除湿流量
の２０％程度のブリード空気が系外に放出されることに
なり、ブリード量としても不経済なものになっている。
流量の２０％程度のブリード空気が常時一定に消費され
るため、現状構成では低負荷時においても定格除湿流量
の２０％程度のブリード空気が系外に放出されることに
なり、ブリード量としても不経済なものになっている。
【００１７】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、その課題は、ＩＡ系，ＳＡ系供給設備の信頼性
向上と供給設備の設備仕様及び運転性の経済性を同時に
向上可能な原子力発電所の圧縮空気供給システムを提供
することにある。
もので、その課題は、ＩＡ系，ＳＡ系供給設備の信頼性
向上と供給設備の設備仕様及び運転性の経済性を同時に
向上可能な原子力発電所の圧縮空気供給システムを提供
することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１は、計装用空気系及び所内空気系の空気圧縮
機と、この空気圧縮機の下流側に配設され後部冷却器が
接続された気水分離器と、この気水分離器の下流側に配
設され内部に流入した空気中の湿分を除去する中空糸膜
エレメントを備えた中空糸膜除湿ユニットとから構成さ
れる圧縮空気供給設備を複数系統並列に設け、さらにそ
の下流を合流させて空気貯槽及び機器接続配管を配置し
た低負荷時に前記圧縮機内に滞留するドレンを連続排気
する大気放出ラインと前記中空糸膜除湿装置ユニットの
中空糸膜で除去された湿分を系外に放出する連続ブリー
ドラインを前記中空糸膜除湿ユニット側に設けたことを
特徴とする。
に請求項１は、計装用空気系及び所内空気系の空気圧縮
機と、この空気圧縮機の下流側に配設され後部冷却器が
接続された気水分離器と、この気水分離器の下流側に配
設され内部に流入した空気中の湿分を除去する中空糸膜
エレメントを備えた中空糸膜除湿ユニットとから構成さ
れる圧縮空気供給設備を複数系統並列に設け、さらにそ
の下流を合流させて空気貯槽及び機器接続配管を配置し
た低負荷時に前記圧縮機内に滞留するドレンを連続排気
する大気放出ラインと前記中空糸膜除湿装置ユニットの
中空糸膜で除去された湿分を系外に放出する連続ブリー
ドラインを前記中空糸膜除湿ユニット側に設けたことを
特徴とする。
【００１９】請求項１によると、圧縮機と後部冷却器間
に設けていた大気放出ラインの機能と中空糸除湿装置ユ
ニットの中空糸膜で除去された湿分を系外に放出するた
めに必要とされる連続ブリードラインの機能を中空糸膜
除湿ユニット側に統合することになり、設備構成の簡略
化が図られる。
に設けていた大気放出ラインの機能と中空糸除湿装置ユ
ニットの中空糸膜で除去された湿分を系外に放出するた
めに必要とされる連続ブリードラインの機能を中空糸膜
除湿ユニット側に統合することになり、設備構成の簡略
化が図られる。
【００２０】請求項２は、請求項１記載の原子力発電所
の圧縮空気供給システムにおいて、中空糸膜除湿装置ユ
ニットの出口部の露点を検出し、この検出された露点の
推移を基に前記ブリードラインのブリード量を制御する
ことを特徴とする。
の圧縮空気供給システムにおいて、中空糸膜除湿装置ユ
ニットの出口部の露点を検出し、この検出された露点の
推移を基に前記ブリードラインのブリード量を制御する
ことを特徴とする。
【００２１】請求項２によると、中空糸除湿装置ユニッ
トの中空糸膜で除去された湿分を系外に放出するために
必要とされる連続ブリードライン（大気放出）の機能に
対して、除湿ユニット出口の露点推移をもしくは空気圧
縮機ロード・アンロード時間からの実際の負荷量の推移
を基にブリードラインのブリード量を制御することで効
率の良いブリード量制御が図られる。
トの中空糸膜で除去された湿分を系外に放出するために
必要とされる連続ブリードライン（大気放出）の機能に
対して、除湿ユニット出口の露点推移をもしくは空気圧
縮機ロード・アンロード時間からの実際の負荷量の推移
を基にブリードラインのブリード量を制御することで効
率の良いブリード量制御が図られる。
【００２２】請求項３は、請求項１記載の原子力発電所
の圧縮空気供給システムにおいて、中空糸膜除湿装置ユ
ニットの中空糸膜で除去された湿分を系外に放出する連
続ブリードラインの空気圧縮機ロード及びアンロード時
間からの負荷率を算定し、実際の負荷量の推移を基に前
記ブリードラインのブリード量を制御することを特徴と
する。請求項３によると、ＩＡ系負荷先の必要露点に合
わせて乾燥空気を供給することで除湿装置の仕様を下
げ、かつ効率の良い乾燥空気の使用が図られる。
の圧縮空気供給システムにおいて、中空糸膜除湿装置ユ
ニットの中空糸膜で除去された湿分を系外に放出する連
続ブリードラインの空気圧縮機ロード及びアンロード時
間からの負荷率を算定し、実際の負荷量の推移を基に前
記ブリードラインのブリード量を制御することを特徴と
する。請求項３によると、ＩＡ系負荷先の必要露点に合
わせて乾燥空気を供給することで除湿装置の仕様を下
げ、かつ効率の良い乾燥空気の使用が図られる。
【００２３】請求項４は、請求項１記載の原子力発電所
の圧縮空気供給システムにおいて、前記機器接続配管か
ら分岐した低露点要求の高い特定負荷への接続ラインに
はさらに中空糸膜除湿ユニットを設けて低露点の乾燥空
気を供給することを特徴とする。
の圧縮空気供給システムにおいて、前記機器接続配管か
ら分岐した低露点要求の高い特定負荷への接続ラインに
はさらに中空糸膜除湿ユニットを設けて低露点の乾燥空
気を供給することを特徴とする。
【００２４】請求項４によると、空気圧縮機の制御用空
気は、これまで圧縮空気系空気貯槽からの空気（飽和湿
り空気）を用いていたが、乾燥空気を使用することにな
るため、制御機器側の信頼性が向上する。
気は、これまで圧縮空気系空気貯槽からの空気（飽和湿
り空気）を用いていたが、乾燥空気を使用することにな
るため、制御機器側の信頼性が向上する。
【００２５】請求項５は、請求項１記載の原子力発電所
の圧縮空気供給システムにおいて、前記空気貯槽に前記
空気圧縮機の制御装置に接続する配管を接続し、圧縮機
の制御用空気に乾燥空気を使用することを特徴とする。
請求項５によると、ＳＡ系供給空気が低露点の乾燥空気
となることで、供給配管内の発錆低減が図られる。
の圧縮空気供給システムにおいて、前記空気貯槽に前記
空気圧縮機の制御装置に接続する配管を接続し、圧縮機
の制御用空気に乾燥空気を使用することを特徴とする。
請求項５によると、ＳＡ系供給空気が低露点の乾燥空気
となることで、供給配管内の発錆低減が図られる。
【００２６】請求項６は、請求項１記載の原子力発電所
の圧縮空気供給システムにおいて、計装用空気系空気圧
縮装置システムと所内空気系空気圧縮装置システムを１
つのシステムに統合することで所内空気系供給空気が低
露点の乾燥空気となることを特徴とする。請求項６によ
ると、ＩＡ系空気圧縮装置システムとＳＡ系空気圧縮装
置システムを１つのシステムに統合し、設備構成を簡略
化できる。
の圧縮空気供給システムにおいて、計装用空気系空気圧
縮装置システムと所内空気系空気圧縮装置システムを１
つのシステムに統合することで所内空気系供給空気が低
露点の乾燥空気となることを特徴とする。請求項６によ
ると、ＩＡ系空気圧縮装置システムとＳＡ系空気圧縮装
置システムを１つのシステムに統合し、設備構成を簡略
化できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態（請求
項１、請求項２及び請求項４〜請求項６対応）の構成図
である。
参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態（請求
項１、請求項２及び請求項４〜請求項６対応）の構成図
である。
【００２８】図に示すように、ＩＡ，ＳＡ系統合の空気
圧縮機２６にて加圧された空気は、後部冷却器２７で冷
却されてドレンが発生し、そのドレンは気水分離器２８
にて処理される。飽和湿り空気となったＩＡ，ＳＡ供給
空気は片系列の中空糸膜除湿ユニット２９に流入する。
中空糸膜除湿ユニット２９にはフィルタが内蔵されてお
り、流入した飽和湿り空気はフィルタ部でプロセスの負
荷である計測制御機器の使用に支障のない程度まで除塵
される。
圧縮機２６にて加圧された空気は、後部冷却器２７で冷
却されてドレンが発生し、そのドレンは気水分離器２８
にて処理される。飽和湿り空気となったＩＡ，ＳＡ供給
空気は片系列の中空糸膜除湿ユニット２９に流入する。
中空糸膜除湿ユニット２９にはフィルタが内蔵されてお
り、流入した飽和湿り空気はフィルタ部でプロセスの負
荷である計測制御機器の使用に支障のない程度まで除塵
される。
【００２９】フィルタ部で除塵されたプロセス空気は、
中空糸膜エレメント３０を備えた除湿部に流入する。除
湿部は中空糸膜エレメント３０へ均一に空気を分配する
中空糸膜入口エアヘッダ３１と並列に並んだ中空糸膜エ
レメント３０及び中空糸膜出口エアヘッダ３２にて構成
される。除湿部に流入したプロセス空気は中空糸膜エレ
メント３０にて除湿され乾燥空気として中空糸膜出口エ
アヘッダ３２に流出し、さらに合流してＩＡ，ＳＡ系空
気貯槽３３に流入する。一方、中空糸膜除湿ユニット２
９を経て乾燥した空気の一部は、ブリード用空気として
ブリード空気流量調節弁４５を介してブリード用空気制
御部３９に分岐される。
中空糸膜エレメント３０を備えた除湿部に流入する。除
湿部は中空糸膜エレメント３０へ均一に空気を分配する
中空糸膜入口エアヘッダ３１と並列に並んだ中空糸膜エ
レメント３０及び中空糸膜出口エアヘッダ３２にて構成
される。除湿部に流入したプロセス空気は中空糸膜エレ
メント３０にて除湿され乾燥空気として中空糸膜出口エ
アヘッダ３２に流出し、さらに合流してＩＡ，ＳＡ系空
気貯槽３３に流入する。一方、中空糸膜除湿ユニット２
９を経て乾燥した空気の一部は、ブリード用空気として
ブリード空気流量調節弁４５を介してブリード用空気制
御部３９に分岐される。
【００３０】この除湿装置のブリード空気は、ブリード
用空気配管を経て中空糸膜エレメント３０に供給され、
中空糸膜で除去された湿分と共にブリードライン４１か
ら系外に放出されることから従来の技術で示した圧縮機
の発錆を起因とした作動不良防止用の空気圧縮機、後部
冷却器間の連続排気の機能も兼ねている。また、ブリー
ドされる空気量は除湿装置出口に設けられる露点計４６
で出口露点を検出し、検出された露点推移を基に演算器
４７からの出力信号４７ａでブリード空気流量調節弁４
５の開度を制御しブリード流量を最適値に制御する。
用空気配管を経て中空糸膜エレメント３０に供給され、
中空糸膜で除去された湿分と共にブリードライン４１か
ら系外に放出されることから従来の技術で示した圧縮機
の発錆を起因とした作動不良防止用の空気圧縮機、後部
冷却器間の連続排気の機能も兼ねている。また、ブリー
ドされる空気量は除湿装置出口に設けられる露点計４６
で出口露点を検出し、検出された露点推移を基に演算器
４７からの出力信号４７ａでブリード空気流量調節弁４
５の開度を制御しブリード流量を最適値に制御する。
【００３１】ＩＡ，ＳＡ系空気貯槽３３の出口ライン
は、ＳＡ供給ライン３４及びＩＡ供給ライン３５に分割
され、さらにＩＡ供給ライン３５上から低露点要求の特
定負荷へ供給するために分岐された専用供給ライン３６
には低露点の乾燥空気を発生させるための中空糸膜除湿
ユニット３７が設置されている。なお、ＩＡ，ＳＡ系空
気貯槽３３内の空気の一部は圧縮機制御用空気４２とし
て使用される。
は、ＳＡ供給ライン３４及びＩＡ供給ライン３５に分割
され、さらにＩＡ供給ライン３５上から低露点要求の特
定負荷へ供給するために分岐された専用供給ライン３６
には低露点の乾燥空気を発生させるための中空糸膜除湿
ユニット３７が設置されている。なお、ＩＡ，ＳＡ系空
気貯槽３３内の空気の一部は圧縮機制御用空気４２とし
て使用される。
【００３２】従って、ＩＡ系には計測制御機器の使用に
支障のない程度まで除湿された高露点の乾燥空気が、Ｓ
Ａ系にも高露点の乾燥空気が、さらに移動式炉心内計装
パージ装置等の特定負荷には必要露点を満足した低露点
の乾燥空気が各々に供給されることになる。
支障のない程度まで除湿された高露点の乾燥空気が、Ｓ
Ａ系にも高露点の乾燥空気が、さらに移動式炉心内計装
パージ装置等の特定負荷には必要露点を満足した低露点
の乾燥空気が各々に供給されることになる。
【００３３】なお、従来のＩＡ，ＳＡ系空気圧縮機の容
量は同じであるため、各供給空気の負荷率としては、 プラント運転中 ＩＡ（４０〜６０％）／台 ＋ＳＡ（５〜１０％）／台
＝４５〜７０％／台 at 圧縮機１台運転 プラント定検中 ＩＡ（１０〜２０％）／台＋ＳＡ[１台目（１００
％）、２台目（１０〜４０％）]＝１台目（１００％）+
２台目（２０〜６０％）at 圧縮機２台運転 となり、ＩＡ，ＳＡ系全体を１つの供給システムで賄う
ことができる。
量は同じであるため、各供給空気の負荷率としては、 プラント運転中 ＩＡ（４０〜６０％）／台 ＋ＳＡ（５〜１０％）／台
＝４５〜７０％／台 at 圧縮機１台運転 プラント定検中 ＩＡ（１０〜２０％）／台＋ＳＡ[１台目（１００
％）、２台目（１０〜４０％）]＝１台目（１００％）+
２台目（２０〜６０％）at 圧縮機２台運転 となり、ＩＡ，ＳＡ系全体を１つの供給システムで賄う
ことができる。
【００３４】また、空気貯槽３３内面は常時、低露点乾
燥空気の雰囲気となり、空気貯槽内面の発錆が抑制さ
れ、圧縮機制御用としての空気も錆混入の可能性の低
い、清浄な乾燥空気が供給されることになる。さらに、
空気圧縮機２６，２６および中空糸膜除湿ユニット２
９，２９の各々の一台運転の場合は除湿装置切替ライン
４０の切替弁４０ａおよび供給ライン切替弁４３，４４
を適宜開閉させることによって、切替運転を行うことが
できる。
燥空気の雰囲気となり、空気貯槽内面の発錆が抑制さ
れ、圧縮機制御用としての空気も錆混入の可能性の低
い、清浄な乾燥空気が供給されることになる。さらに、
空気圧縮機２６，２６および中空糸膜除湿ユニット２
９，２９の各々の一台運転の場合は除湿装置切替ライン
４０の切替弁４０ａおよび供給ライン切替弁４３，４４
を適宜開閉させることによって、切替運転を行うことが
できる。
【００３５】図２は本発明の第２実施形態（請求項３対
応）の構成図である。本実施形態が図１の第１実施形態
と相違する構成は、ブリードされる空気量を圧縮機本体
にロード時間とアンロード時間を検出し、その各測定時
間から実際の負荷率及び負荷量を算定する演算器４８を
設けている点であり、その他の構成は同一であるので、
同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略す
る。
応）の構成図である。本実施形態が図１の第１実施形態
と相違する構成は、ブリードされる空気量を圧縮機本体
にロード時間とアンロード時間を検出し、その各測定時
間から実際の負荷率及び負荷量を算定する演算器４８を
設けている点であり、その他の構成は同一であるので、
同一構成部分には同一符号を付して重複説明は省略す
る。
【００３６】本実施形態によると、演算器４８からの負
荷量推移の出力信号を基に、ブリード空気流量調節弁４
５の開度を制御し、ブリード流量を最適値に制御するこ
とができる。なお、圧縮機負荷量の算定式は下記のとお
りである。すなわち、 圧縮機負荷量＝ロード時間／（ロード時間＋アンロード
時間）×圧縮機定格流量 となる。
荷量推移の出力信号を基に、ブリード空気流量調節弁４
５の開度を制御し、ブリード流量を最適値に制御するこ
とができる。なお、圧縮機負荷量の算定式は下記のとお
りである。すなわち、 圧縮機負荷量＝ロード時間／（ロード時間＋アンロード
時間）×圧縮機定格流量 となる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ＩＡ系，ＳＡ系供給設備の信頼性向上と供給設備の設備
仕様及び運転経済性の向上可能な原子力発電所の圧縮空
気供給システムを提供できる。
ＩＡ系，ＳＡ系供給設備の信頼性向上と供給設備の設備
仕様及び運転経済性の向上可能な原子力発電所の圧縮空
気供給システムを提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態の構成図。
【図２】本発明の第２実施形態の構成図。
【図３】従来の原子力プラントにおける圧縮空気供給シ
ステムの構成図。
ステムの構成図。
【符号の説明】
１…ＳＡ系空気圧縮機、２…後部冷却器、３…気水分離
器、４…空気貯槽、５…圧縮機制御空気、６…ＩＡ系空
気圧縮機、７…後部冷却器、８…気水分離器、９…空気
貯槽、１０…ＩＡ系除湿装置、１１…濾過部、１２…中
空糸膜入口エアヘッダ、１３…中空糸膜エレメント、１
４…ブリード用空気遮断弁、１５…中空糸膜出口エアヘ
ッダ、１６…ブリード用空気制御部、１９…ブリード
（大気放出）ライン、２６…ＩＡ，ＳＡ系空気圧縮機、
２７…後部冷却器、２８…気水分離器、２９…中空系膜
除湿ユニット、３０…中空糸膜エレメント、３１…中空
糸膜入口エアヘッダ、３２…中空糸膜出口エアヘッダ、
３３…ＩＡ，ＳＡ系空気貯槽、３４…ＳＡ供給ライン、
３５…ＩＡ供給ライン、３６…専用供給ライン、３７…
中空糸膜除湿ユニット、３９…ブリード用空気制御部、
４０…除湿装置切替ライン、４１…ブリードライン、４
３，４４…供給ライン切替弁、４５…ブリード空気流量
調節弁、４６…露点計、４７…演算器（露点温度信号−
弁開度信号変換）、４８…演算器（圧縮機負荷量信号−
弁開度信号変換）。
器、４…空気貯槽、５…圧縮機制御空気、６…ＩＡ系空
気圧縮機、７…後部冷却器、８…気水分離器、９…空気
貯槽、１０…ＩＡ系除湿装置、１１…濾過部、１２…中
空糸膜入口エアヘッダ、１３…中空糸膜エレメント、１
４…ブリード用空気遮断弁、１５…中空糸膜出口エアヘ
ッダ、１６…ブリード用空気制御部、１９…ブリード
（大気放出）ライン、２６…ＩＡ，ＳＡ系空気圧縮機、
２７…後部冷却器、２８…気水分離器、２９…中空系膜
除湿ユニット、３０…中空糸膜エレメント、３１…中空
糸膜入口エアヘッダ、３２…中空糸膜出口エアヘッダ、
３３…ＩＡ，ＳＡ系空気貯槽、３４…ＳＡ供給ライン、
３５…ＩＡ供給ライン、３６…専用供給ライン、３７…
中空糸膜除湿ユニット、３９…ブリード用空気制御部、
４０…除湿装置切替ライン、４１…ブリードライン、４
３，４４…供給ライン切替弁、４５…ブリード空気流量
調節弁、４６…露点計、４７…演算器（露点温度信号−
弁開度信号変換）、４８…演算器（圧縮機負荷量信号−
弁開度信号変換）。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3J071 AA04 BB03 BB14 CC11 DD22
FF07
4D006 GA41 HA02 KA01 KB30 MA01
PB17 PB65 PC72 PC80
4D052 AA01 EA01 GA01 GA03 GB07
Claims (6)
- 【請求項１】 計装用空気系及び所内空気系の空気圧縮
機と、この空気圧縮機の下流側に配設され後部冷却器が
接続された気水分離器と、この気水分離器の下流側に配
設され内部に流入した空気中の湿分を除去する中空糸膜
エレメントを備えた中空糸膜除湿ユニットとから構成さ
れる圧縮空気供給設備を複数系統並列に設け、さらにそ
の下流を合流させて空気貯槽及び機器接続配管を配置し
低負荷時に前記圧縮機内に滞留するドレンを連続排気す
る大気放出ラインと前記中空糸膜除湿装置ユニットの中
空糸膜で除去された湿分を系外に放出する連続ブリード
ラインを前記中空糸膜除湿ユニット側に設けたことを特
徴とした原子力発電所の空気圧縮供給システム。 - 【請求項２】 請求項１記載の原子力発電所の圧縮空気
供給システムにおいて、中空糸膜除湿装置ユニットの出
口部の露点を検出し、この検出された露点の推移を基に
前記ブリードラインのブリード量を制御することを特徴
とした原子力発電所の圧縮空気供給システム。 - 【請求項３】 請求項１記載の原子力発電所の圧縮空気
供給システムにおいて、中空糸膜除湿装置ユニットの中
空糸膜で除去された湿分を系外に放出する連続ブリード
ラインの空気圧縮機ロード及びアンロード時間からの負
荷率を算定し、実際の負荷量の推移を基に前記ブリード
ラインのブリード量を制御することを特徴とした原子力
発電所の圧縮空気供給システム。 - 【請求項４】 請求項１記載の原子力発電所の圧縮空気
供給システムにおいて、前記機器接続配管から分岐した
低露点要求の高い特定負荷への接続ラインにはさらに中
空糸膜除湿ユニットを設けて低露点の乾燥空気を供給す
ることを特徴とした原子力発電所の圧縮空気供給システ
ム。 - 【請求項５】 請求項１記載の原子力発電所の圧縮空気
供給システムにおいて、前記空気貯槽に前記空気圧縮機
の制御装置に接続する配管を接続し、圧縮機の制御用空
気に乾燥空気を使用することを特徴とした原子力発電所
の圧縮空気供給システム。 - 【請求項６】 請求項１記載の原子力発電所の圧縮空気
供給システムにおいて、計装用空気系空気圧縮装置シス
テムと所内空気系空気圧縮装置システムを１つのシステ
ムに統合することで所内空気系供給空気が低露点の乾燥
空気となることを特徴とした原子力発電所の圧縮空気供
給システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248005A JP4398608B2 (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 原子力発電所の圧縮空気供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001248005A JP4398608B2 (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 原子力発電所の圧縮空気供給システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057389A true JP2003057389A (ja) | 2003-02-26 |
| JP4398608B2 JP4398608B2 (ja) | 2010-01-13 |
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ID=19077237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001248005A Expired - Fee Related JP4398608B2 (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | 原子力発電所の圧縮空気供給システム |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4398608B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309446A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Jfe Steel Kk | 窒素及び／又は酸素並びに圧縮空気の製造・供給方法 |
| JP2014501898A (ja) * | 2010-11-12 | 2014-01-23 | ザ テキサス エイ・アンド・エム ユニヴァーシティ システム | 多段ポンプを使用する空気除湿及び顕熱冷却のためのシステム及び方法 |
| JP2014186415A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 制御用空気系のバックアップシステム |
| TWI547305B (zh) * | 2014-12-18 | 2016-09-01 | 財團法人工業技術研究院 | 中空纖維吸附壓縮空氣乾燥系統 |
| JP2017096380A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 計装空気供給設備、計装空気供給方法 |
| CN113819400A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-12-21 | 西安西热节能技术有限公司 | 一种多源一体自动切换的联合供汽系统和方法 |
| CN114220579A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-22 | 华能核能技术研究院有限公司 | 一种高温气冷堆一回路役前压力试验的升压系统及方法 |
| CN115234478A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-25 | 中核核电运行管理有限公司 | 一种核电厂压空生产系统及其控制方法 |
-
2001
- 2001-08-17 JP JP2001248005A patent/JP4398608B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US9463413B2 (en) | 2014-12-18 | 2016-10-11 | Industrial Technology Research Institute | Hollow fiber adsorbent compressed dry air system |
| JP2017096380A (ja) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 住友金属鉱山株式会社 | 計装空気供給設備、計装空気供給方法 |
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| CN114220579A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-03-22 | 华能核能技术研究院有限公司 | 一种高温气冷堆一回路役前压力试验的升压系统及方法 |
| CN115234478A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-10-25 | 中核核电运行管理有限公司 | 一种核电厂压空生产系统及其控制方法 |
| CN115234478B (zh) * | 2022-06-14 | 2024-02-09 | 中核核电运行管理有限公司 | 一种核电厂压空生产系统及其控制方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4398608B2 (ja) | 2010-01-13 |
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