JP2004020497A

JP2004020497A - 原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置

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Publication number: JP2004020497A
Application number: JP2002179084A
Authority: JP
Inventors: Masahito Sugiura; 杉浦　将人; Nobuhide Abe; 阿部　信英; Fumio Obara; 小原　文男; Jun Hanawa; 花輪　純; Masayoshi Tahira; 田平　昌祥; Masatoshi Koiwai; 小岩井　正俊; Shunichi Goshima; 五島　俊一; Masato Murakami; 村上　正人; Shuhei Kodama; 児玉　修平
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Corp
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP4106241B2

Abstract

【課題】給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に非凝縮性ガスが蓄積・滞留するのを未然にかつ確実に防止し、原子力発電所内機器や配管の健全性を確保し、信頼性を向上させたもの。
【解決手段】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置４７は、原子炉復水・給水系の給水加熱器４８に器内水位を測定する水位計測系５０を設け、給水加熱器４８の上部側から取り出される水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａを、給水加熱器４８の器内圧力より低い低圧部位に接続するガス蓄積滞留防止手段５７を設け、このガス蓄積滞留防止手段５７により計装配管５１ａから低圧部位に至る流路を形成したものである。この流路により、水位測定用計装配管５１ａ内の非凝縮性ガスの蓄積または滞留を未然にかつ確実に防止したものである。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原子力発電所内で発生する非凝縮性ガスの取扱い技術に係り、特に給水加熱器やドレンタンクの水位計測系などの非凝縮性ガスの蓄積あるいは滞留可能箇所に適用される原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所内には原子炉格納容器内に原子炉圧力容器が収納されており、この原子炉圧力容器内の炉水は、炉心での核反応に伴う中性子照射による放射線分解により水素ガスおよび酸素ガスが生成されたり、また、場合によっては燃料棒より漏洩する微量なＫｒ，Ｘｅ等の放射性希ガス等の非凝縮性ガスが存在する。このため、原子力発電所には発生した非凝縮性ガスを処理する気体廃棄物処理系が設けられる。
【０００３】
原子力発電所では、原子炉圧力容器内の炉心部で発生した蒸気は気水分離器や蒸気乾燥器を経て主蒸気となり、原子炉主蒸気系を通って蒸気タービンに送られる。蒸気タービンに送られて仕事をし、発電機を駆動した蒸気は、続いて復水器に案内されて凝縮され、復水となる。この復水は原子炉復水・給水系を通って原子炉圧力容器内に還流せしめられるようになっている。
【０００４】
一方、原子炉主蒸気には、放射線分解により生成された可燃性の非凝縮性ガスが含まれており、この非凝縮性ガスは一般的には原子炉主蒸気系を案内される主蒸気に混入して流動せしめられる。原子炉主蒸気系の主蒸気とともに案内される非凝縮性ガスは蒸気タービンを経て復水器に導かれ、この復水器で凝縮される復水から分離されて気体廃棄物処理系に導かれ、処理される。
【０００５】
また、原子炉主蒸気系を構成する主蒸気管には多数の分岐管が分岐されたり、蒸気タービンの中間段からタービン抽気管が分岐されている。これらの分岐管は１つの原子力発電プラント当り何百ヶ所も存在する。
【０００６】
ところで、原子力発電所においては、主蒸気管や蒸気タービンから分岐される種々の分岐管内に非凝縮性ガスが蓄積し、滞留していくと、特定の条件下で着火燃焼が生じる場合がある。この燃焼により給水加熱器およびドレンタンクにおける水位計測系の計測機能が影響を受ける虞がある。
【０００７】
原子炉圧力容器内で炉水の放射線分解により発生した非凝縮性ガスは、一般的には蒸気と混合して原子炉主蒸気系に流出するが、原子炉主蒸気系や蒸気タービンからの分岐配管が行き止まり配管であったり、配管内に流動が滞留している配管部が存在し、これらの配管部に蒸気が流入すると、配管の放熱作用により蒸気が徐々に冷却されて凝縮するため、非凝縮性ガスが蓄積していき、ガス濃度が高くなる可能性がある。
【０００８】
蒸気より軽い非凝縮性ガスは配管上部に滞留し、蓄積していく。配管上部に滞留し、蓄積した非凝縮性ガスは特定の条件下で着火燃焼が生じる虞がある。非凝縮性ガスの蓄積と燃焼のメカニズムは、蒸気流動が生じないで滞留している配管上部に生じる虞がある。
【０００９】
図１２および図１３は、原子力発電所の原子炉復水・給水系に設けられる給水加熱器１を示すものである。この給水加熱器１は加熱器本体胴２内を通る原子炉給水を炉蒸気あるいはタービン抽気の一部で加熱する装置であり、本体胴２の下部は加熱蒸気が凝縮して貯まった液相部３ａに、上部は加熱蒸気やこの蒸気混入の非凝縮性ガスで満たされた気相部３ｂとなっている。
【００１０】
給水加熱器１には器内水位を測定する水位計測系４が設けられており、この水位計測系４は本体胴２の上部および下部からそれぞれ引き出されて湾曲する水位計装配管４ａ，４ｂにレベル計５が設けられ、このレベル計５で給水加熱器１内の水位を測定している。
【００１１】
また、給水加熱器１には、原子炉給水を加熱するタービン抽気（加熱蒸気）を供給するタービン抽気配管６や加熱蒸気に混入する非凝縮性ガスを給水加熱器１外に排出するベント管７、給水加熱器１内で発生したドレンを排出するドレン配管（図示せず）が設けられている。
【００１２】
さらに、原子力発電所には、高圧側給水加熱器の本体胴下部に凝縮して溜まった加熱蒸気のドレンをドレン配管（流入管）８ａから図１４に示すドレンタンク９に集め、回収されたドレンはドレン配管（流出管）８ｂから排出されるようになっている。排出されるドレンは水頭差あるいは図示しないドレンポンプの加圧力により低圧側の給水加熱器または復水器に送られ、原子炉給水として再生される。
【００１３】
ドレンタンク９にはタンク水位を測定するタンク水位計測系１０が設けられる。タンク水位計測系１０はドレンタンク９の本体胴１１上部および下部からそれぞれ引き出される水位測定用計装配管１０ａ，１０ｂが設けられる。各計装配管１０ａ，１０ｂは湾曲されて先端側が対向し、対向部位にレベル計１２が設けられる。このレベル計１２にてドレンタンク９内の水位が測定される。タンク水位計測系１０のドレンタンク９内水位の測定原理は、給水加熱器１内の水位計測系４と同じである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
給水加熱器１の水位計測系４は、図１３に示すように、本体胴２上部より水位計装配管４ａが一旦上方に引き出された後、円弧状あるいは逆Ｕ字状に湾曲せしめられて反転し、再び下降し、レベル計５に接続される構成となっている。この配管レイアウト構成では、水位計装配管４ａの湾曲部に蒸気より軽い非凝縮性ガス１３が蓄積したり、滞留する可能性がある。滞留した非凝縮性ガス１３が特定の条件下で着火燃焼すると、水位計測系４の計測機能が損なわれたり、悪影響を受けることが考えられる。
【００１５】
ドレンタンク９のタンク水位計測系１０についても、給水加熱器１の水位計測系４と全く同様のことがいえる。
【００１６】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に非凝縮性ガスが蓄積あるいは滞留するのを未然にかつ確実に防止し、原子力発電所内機器や配管の健全性を確保し、信頼性を向上させた原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を提供することを目的とする。
【００１７】
本発明の他の目的は、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積・滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止し、水位計測系の機能を充分に維持し、信頼性を向上させた原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を提供するにある。
【００１８】
本発明の別の目的は、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止し、水位計測系の機能維持を充分に図り、機器の損傷や破損を未然に防止できる原子力発電所の給水加熱器・ドレンタンクを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、給水加熱器の器内圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記計装配管から低圧部位に至る流路を形成したものである。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項２に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項３に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続されたものである。
【００２１】
一方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位に接続するガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経て給水加熱器内に至る流路を形成したものである。
【００２２】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項５に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項６に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成したものである。
【００２３】
他方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項７に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも２本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記給水加熱器の器内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したものである。
【００２４】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項８に記載したように、前記水位測定用計装配管同士を連絡配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも１つに絞り機構を設けたものである。
【００２５】
また、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項９に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたものである。
【００２６】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項１０に記載したように、前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低圧部位に流体流通配管で接続し、この流体流通配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【００２７】
さらにまた、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項１１に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したものである。
【００２８】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項１２に記載したように、前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【００２９】
また、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、上述した課題を解決するために、請求項１３に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側からそれぞれ引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されるものである。
【００３０】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、請求項１４に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有するものである。
【００３１】
本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、上述した課題を解決するために、請求項１５に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたものである。
【００３２】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、請求項１６に記載したように、前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けたものである。
【００３３】
本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項１７に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、ドレンタンクのタンク用圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記水位測定用計装配管から低圧部位に至る流路を形成したものである。
【００３４】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項１８に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項１９に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続されたものである。
【００３５】
一方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項２０に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管の気相部の気体を、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位に導くガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経てドレンタンク内に至る流路を形成したものである。
【００３６】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項２１に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項２２に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成したものである。
【００３７】
他方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項２３に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも２本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記ドレンタンクのタンク内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したものである。
【００３８】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項２４に記載したように、前記水位測定用計装配管同士を連接配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも１つに絞り機構を設けたものである。
【００３９】
また、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項２５に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたものである。
【００４０】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項２６に記載したように、前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【００４１】
さらにまた、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項２７に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したものである。
【００４２】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項２８に記載したように、前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【００４３】
また、本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、上述した課題を解決するために、請求項２９に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されるものである。
【００４４】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、請求項３０に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有するものである。
【００４５】
本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、上述した課題を解決するために、請求項３１に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を器内水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたものである。
【００４６】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、請求項３２に記載したように、前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けたものである。
【００４７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００４８】
図１は、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を備えた原子力発電所の概略的な系統図を示すものである。
【００４９】
図１において、符号１５は、沸騰水型原子力発電所の原子炉格納容器１６内に格納された原子炉圧力容器を示し、この原子炉圧力容器１５内に炉心１７が収納されている。この炉心１７での核反応により加熱された蒸気は図示しない気水分離器および蒸気乾燥器を経て乾燥した主蒸気となって原子炉主蒸気系１８に導かれる。この原子炉主蒸気系１８の主蒸気配管１９を介して案内される主蒸気は主蒸気隔離弁２０ａ，２０ｂから主蒸気止め弁２１および主蒸気加減弁２２を経て蒸気タービン２３に導かれ、蒸気タービン２３を駆動させる。
【００５０】
蒸気タービン２３で仕事をし、発電機２４を駆動させた蒸気は続いて復水器２５に流入し、復水器２５内で冷却され、凝縮して復水となる。この復水は原子炉復水・給水系２６を通り、給水となって再び原子炉圧力容器１５内に供給される。
【００５１】
原子炉復水・給水系２６には、低圧復水ポンプ３０、復水浄化系を構成する復水ろ過装置３１および復水脱塩装置３２、蒸気式空気抽出器中間冷却器３３、グランド蒸気復水器３４、高圧復水ポンプ３５が順次設けられ、この復水ポンプ３５の下流側にドレン冷却器３６が設けられる。原子炉復水・給水系２６に案内される復水は、復水浄化系にて原子炉給水としての充分な水質に処理された後、高圧復水ポンプ３５から低圧給水加熱器３７に案内される。
【００５２】
原子炉復水・給水系２６は、ドレン冷却器３６の下流側に多段式の低圧給水加熱器３７ａ，３７ｂ，３７ｃ、給水ポンプ３８および１段以上の高圧給水加熱器３９が順次設けられる。原子炉復水・給水系２６を通る給水（復水）は低圧給水加熱器３７ａ，３７ｂ，３７ｃおよび高圧給水加熱器３９で順次加熱されて原子炉圧力容器１５内に供給される。
【００５３】
高圧給水加熱器３９および低圧給水加熱器３７（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）には蒸気タービン２３の中間段からそれぞれ引き出されるタービン抽気がタービン抽気配管４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ），４１を通って供給され、このタービン抽気により低圧給水加熱器３７および高圧給水加熱器３９を通る原子炉給水が多段階に加熱作用を受ける。
【００５４】
また、原子炉圧力容器１５内の炉水の一部は、炉心１７での中性子照射を受けて放射線分解により水素ガスおよび酸素ガスが生成される。発生した水素ガスおよび酸素ガス等の非凝縮性ガスは、一般的には主蒸気に混入して原子炉主蒸気系１８を通り蒸気タービン２３に送られ、この蒸気タービン２３から復水器２５に流入される。復水器２５に流入した非凝縮性ガスは凝縮される復水から分離されて気体廃棄物処理系に導かれ、処理される。
【００５５】
一方、低圧給水加熱器３７および高圧給水加熱器３９にて原子炉給水を加熱することにより凝縮した加熱蒸気（タービン抽気）のドレンは順次下段側の給水加熱器からドレン冷却器３６を経て復水器２５にドレン回収系４５にて回収されるようになっている。このドレン回収系４５では、初段の低圧給水加熱器３７ａから排出されるドレンは一旦ドレンタンク４６に貯留された後、ドレン冷却器３６に導かれるようになっている。
【００５６】
また、図１では高圧給水加熱器３９から加熱蒸気のドレンを水頭差を利用して最終段の低圧給水加熱器３７ｃに導くようにした例を示したが、途中に図示しないドレンタンクを設け、一旦ドレンタンクに回収した後、回収したドレンを低圧給水加熱器３７ｃに導くようにしてもよい。
【００５７】
さらに、ドレン回収系４５は必ずしも復水器２５に回収させる必要がなく、給水加熱器ドレンを原子炉復水・給水系２６に回収させるドレンポンプアップ系を設けてもよい。このドレンポンプアップ系では、高圧給水加熱器ドレンを例えば給水ポンプ３８の上流側に、低圧給水加熱器ドレンを例えば復水脱塩装置３２の上流側に回収するようにしてもよい。
【００５８】
また、原子炉復水・給水系２６に設置される給水加熱器４８（３７，３９）には、図２に示すように、非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置４７が設けられる。
【００５９】
給水加熱器４８は筒状の本体胴４９を有し、この本体胴４９に原子炉給水を加熱する熱交換器としての給水加熱器（図示せず）が配設される一方、原子炉給水を加熱して凝縮されるタービン抽気のドレン水位を測定する水位計測系５０が設けられる。
【００６０】
水位計測系５０は、本体胴４９の上部あるいは頂部から上方に引き出される水位測定用計装配管５１ａと本体胴４９の下部あるいは底部から下方に引き出される同じく水位測定用計装配管５１ｂとを有し、両計装配管５１ａ，５１ｂは上方あるいは下方に引き出された後、途中で外側方に弧状あるいは逆Ｕ字状に湾曲して向き合い、それらの対向部位にレベル計５２が設けられる。このレベル計５２にて給水加熱器４８内のドレン水の水位を測定している。
【００６１】
さらに、給水加熱器４８には、原子炉給水を加熱するために、タービン抽気を供給するタービン抽気配管５４が接続される一方、このタービン抽気配管５４により本体胴４９内にタービン抽気が加熱蒸気として供給される。
【００６２】
給水加熱器４８内に案内される原子炉給水は加熱蒸気により加熱されて温度上昇する一方、原子炉給水を加熱して凝縮されたタービン抽気のドレンは、本体胴４９の底部に設けられるドレン配管（図示せず）により給水加熱器４８の外部に排出される。
【００６３】
一方、タービン抽気配管５４を通って給水加熱器４８に供給されるタービン抽気には水素ガス、酸素ガス等の非凝縮性ガスが混入されている。この非凝縮性ガスは、給水加熱器４８の本体胴４９内の気相部に加熱蒸気であるタービン抽気とともに滞留される。滞留される非凝縮性ガスは、タービン抽気の凝縮に伴って濃度を増していくので、この非凝縮性ガスを給水加熱器４８の外部に極力排出するように、ベントライン５５が設けられる。
【００６４】
ベントライン５５は、給水加熱器４８の器内圧力より低圧側の部位、例えば復水器２５に接続され、復水器２５の負圧により非凝縮性ガスを吸引し、給水加熱器４８の上部気相部に非凝縮性ガスの蓄積・滞留を抑制し、ガス蓄積可能箇所の非凝縮性ガスを常時掃気させている。
【００６５】
また、給水加熱器４８の本体胴４９内に滞留するタービン抽気と非凝縮性ガスの一部は水位計測系５０の上部計装配管５１ａに流入する。流入したタービン抽気と非凝縮性ガスの混合気体は、水位測定用計装配管５１ａからの放熱作用により蒸気が凝縮してドレン水となるので、水位測定用計装配管５１ａの湾曲部（気相部）に非凝縮性ガスが蓄積して滞留し、ガス濃度が増加する傾向にある。非凝縮性ガスが蓄積した水位測定用計装配管５１ａの湾曲部に高温の蒸気（タービン抽気）が流入すると、蓄積した非凝縮性ガスが着火燃焼する虞がある。
【００６６】
しかし、給水加熱器４８の水位計測系５０に非凝縮性ガスの蓄積や滞留を防止するガス蓄積滞留防止手段５７が設けられる。ガス蓄積滞留防止手段５７は、水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの気相部から分岐される接続配管としてのガスパージ配管５８を有する。このガスパージ配管５８は給水加熱器４８の本体胴４９に沿って延び、その先端が本体胴４９の器内圧力より低圧側のベントライン５５に接続される。
【００６７】
水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの気相部をガスパージ配管５８により低圧のベントライン５５に接続することにより、水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの引出部の管内圧力Ｐａと、ガスパージ配管５８の分岐部の管内圧力Ｐｂと、ガスパージ配管５８のベントライン５５の接続部の管内圧力Ｐｃとの間に、
【数１】
Ｐａ＞Ｐｂ＞Ｐｃ
の圧力関係が成立する。
【００６８】
このガス蓄積滞留防止手段５７は、水位測定用計装配管５１ａをその管内圧力より低い他の低圧部位に接続し、非凝縮性ガスを圧力の低い部位にパージするガスパージ流路を形成したものである。
【００６９】
このため、水位計測系５０の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留することなく、圧力差に起因して非凝縮性ガスを流動させる駆動力が発生し、非凝縮性ガスは実線矢印Ａ方向の流れが生じてベントライン５５に流入し、このベントライン５５を通って、例えば復水器２５に回収される。回収された非凝縮性ガスは気体廃棄物処理系４４にてガス処理される。したがって、水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの湾曲部のようなガス蓄積可能箇所に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止できる。
【００７０】
なお、図２で示すガス蓄積滞留防止手段５７においては、ガスパージ配管５８をベントライン（ベント配管）５５に接続した例を示したが、この接続先をベントライン５５に代えて復水器２５や低圧側給水加熱器、蒸気式空気抽出器の入口配管、グランド蒸気復水器３４のように低圧部位に接続してもよい。
【００７１】
図３（Ａ）および（Ｂ）は、図２に示された原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の変形例をそれぞれ示すものである。
【００７２】
図３（Ａ）に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置４７Ａは水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａから分岐されるガス蓄積滞留防止手段５７の分岐部構造を異にし、他の構成は異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
この変形例においては、ガス蓄積滞留防止手段５７のガスパージ配管５８を水位測定用計装配管５１ａの頂部から水平方向に分岐させるようにしたので、上部計装配管５１ａの湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ有効的に防止できる。
【００７４】
図３（Ｂ）に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置４７Ｂは、図３（Ａ）と同様、ガス蓄積滞留防止手段５７の分岐部構造を異にし、他の構成は、実質的に異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００７５】
この場合、ガス蓄積滞留防止手段５７のガスパージ配管５８を水位測定用計装配管５１ａの側部から分岐させたので、ガスパージ配管５８の接続の自由度を大きくすることができ、ガスパージ配管５８の接続が容易となる。
【００７６】
図３（Ａ）および（Ｂ）に示す非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止手段４７Ａ，４７Ｂにおいても、水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの湾曲部に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを未然にかつ確実に防止できる。
【００７７】
図４は、原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第２実施形態を示すものである。
【００７８】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置４７Ｃは、ガス蓄積滞留防止手段５７にオリフィス５９や絞り弁等の絞り機構を設けたものである。この他の構成は、図２に示した非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止手段４７と異ならないので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００７９】
図４に示されたガス蓄積滞留防止手段５７は、水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの頂部あるいは上部（気相部）から分岐されるガスパージ配管５８にオリフィス５９を設け、オリフィス５９の下流側をベントライン５５に接続する。
【００８０】
ガスパージ配管５８にオリフィス５９を設置してガスパージ配管５８内を流れる流体の流動速度に制限を加えることで、水位測定用計装配管５１ａ内の流体の流れが安定し、流体の流動に伴う圧力損失の影響等を低減できる。したがって、水位計測系５０での水位測定に対する流体流動の影響を低減させることができる。
【００８１】
図４においては、ガスパージ配管５８の下流側接続先をベントライン５５に接続した例を示したが、水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの引出点より圧力が低い復水器２５や低圧側の給水加熱器、蒸気式空気抽出器の入口配管、グランド蒸気復水器３３等の他の低圧部位に接続してもよい。
【００８２】
図５は、原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第３実施形態を示したものである。
【００８３】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置６０は、水位測定用計装配管５１ａをガス蓄積滞留防止手段６１により、給水加熱器４８の器内圧力より高圧部位に接続したものである。他の構成は、図２に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置４７と異ならないので、同じ符号を付して説明を省略する。
【００８４】
ガス蓄積滞留防止手段６１は接続配管として流体流通配管６３を有する。この流体流通配管６３は水位測定用計装配管５１ａの上部あるいは頂部側（気相部）から分岐され、給水加熱器４８の器内圧力より高圧側部位、例えばタービン抽気配管５４に接続される。換言すれば、ガス蓄積滞留防止手段６１の流体流通配管６３はタービン抽気配管５４の抽気入口側から分岐され、水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａの気相部（頂部あるいは上部）に接続される。
【００８５】
この場合、水位計測系５０にガス蓄積滞留防止手段６１を設けることにより、タービン抽気配管５４の管内圧力が給水加熱器４８の器内圧力より高いため、流体流通配管６３から水位測定用計装配管５１ａ内に、圧力差を駆動力とする流れ（実線矢印方向Ｂの流れ）が生じる。この流れにより、タービン抽気配管５４を流れるタービン抽気の一部が流体流通配管６３に案内され、この流体流通配管６３内に計装配管５１ａに向けて流れる流路を形成し、水位測定用計装配管５１ａ内に滞留可能性のある非凝縮性ガスを給水加熱器４８内に押し出す。これにより、水位測定用計装配管５１ａ内に非凝縮性ガスが蓄積あるいは滞留するのを有効的にかつ確実に防止できる。
【００８６】
なお、ガス蓄積滞留防止手段６１の流体流通配管６３に導かれたタービン抽気の一部は流体流通配管６３内を通る間に放熱作用を行なって冷却され、凝縮してドレン水となるが、このドレン水は流体流通配管６３から水位測定用計装配管５１ｂ内に導かれて、貯留されているドレン水と合流するので問題は生じない。
【００８７】
図５に示されたガス蓄積滞留防止手段６１は、流体流通配管６３の上流側接続先をタービン抽気配管５４とした例を示したが、このタービン抽気配管５４に代えて高圧側給水加熱器３９としてもよい。この場合にも、流体流通配管６３内の上流側管内圧力は、給水加熱器４８の器内圧力より高いため、流体流通配管６３および水位測定用計装配管５１ａ内に圧力差を駆動力として実線矢印Ｂ方向の流れが生じ、水位測定用計装配管５１ａ内に非凝縮性ガスが蓄積または滞留するのを未然にかつ確実に防止できる。
【００８８】
水位測定用計装配管５１ａ内に案内される非凝縮性ガスは、ガス蓄積滞留防止手段６１により給水加熱器４８側に押し出され、計装配管５１ａ内に滞留したり、蓄積することがない。
【００８９】
また、原子力発電所の運転起動時や運転停止時、あるいは出力運転変更のような過渡運転時には、タービン抽気配管５４の管内圧力と給水加熱器４８の器内圧力との圧力差が生じないような場合も考えられる。この場合にも、水位測定用計装配管５１ａ内に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを防止するために、ガス蓄積滞留防止手段６１は流体流通配管６３を、水位測定用計装配管５１ａからタービン抽気配管５４の接続部位に向けて連続的に上り勾配が付くように配設することで、流体流通配管６３内を流れる流速が低い場合にも、蒸気より軽い非凝縮性ガスは浮力の作用により、水位測定用計装配管５１ａ内に滞留するのを防止し、ガス抽気配管５４側に容易に排出することができる。
【００９０】
図６は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積もしくは滞留防止装置の第４実施形態を示すものである。
【００９１】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積もしくは滞留防止装置６０Ａは、ガス蓄積滞留防止手段６１に絞り機構としてオリフィス６４を設けたものであり、他の構成は図５に示された非凝縮性ガスの蓄積もしくは滞留防止装置６０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００９２】
図６に示されたガス蓄積滞留防止手段６１は、接続配管としての流体流通配管６３にオリフィス６４を設けることで、流体流通配管６３内の流体流動速度に制限を加えることができる。流体流通速度に制限を加えることで、水位測定用計装配管５１ａ内を流れる流体の流れが安定する他、流体（蒸気）の流動に伴う圧力損失の影響等を低減させることができ、給水加熱器４８内の水位測定に対する流体（蒸気）流動の影響を低減させることができる。
【００９３】
この場合、ガス蓄積滞留防止手段６１の流体流通配管６３の上流側接続先は、タービン抽気配管５４の抽気入口側以外であっても、水位測定用計装配管５１ａの取出し（引出し）側圧力より高い高圧側部位であればよく、例えば高圧側の給水加熱器３９とすることもできる。
【００９４】
図７は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第５実施形態を示すものである。
【００９５】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置６５は、水位測定用計装配管５１ａをより圧力の高い部位または低い部位に接続する代りに、給水加熱器４８の本体胴４９の上部あるいは頂部から水位測定用計装配管６６ａ，６６ｂを複数本、例えば２本、本体胴４９の軸方向位置を異にして取り出し、取り出された両計装配管は６６ａ，６６ｂ同士をガス蓄積滞留防止手段を構成する連絡配管６７で連通し、この連絡配管６７を本体胴４９の下部あるいは底部から引き出された水位測定用計装配管５１ｂ側に接続し、途中にレベル計５２を設けたものである。
【００９６】
この場合、タービン抽気配管５４から給水加熱器４８に供給されるタービン抽気はその本体胴は４９内に供給され、本体胴４９内に供給されたタービン抽気の加熱蒸気により原子炉給水を加熱することで凝縮され、ドレン水となってドレン配管（図示せず）を通って排出される。タービン抽気は図７に示す本体胴４９の左側に供給され、本体胴４９内を右側に流動し、一部は右端側からベントライン（図示せず）を経て吸引（掃引）されるために、本体胴４９内にタービン抽気の流れが生じ、本体胴４９の軸方向に異なる２位置間に微小な圧力差が生じる。
【００９７】
したがって、給水加熱器４８の本体胴４９の軸方向に異なる２位置に水位測定用計装配管６６ａ，６６ｂを設け、両計装配管６６ａ，６６ｂ同士を連絡配管６７で接続することにより、連絡配管６７内に給水加熱器４８内部の圧力分布に伴う差圧を駆動力とする流れが実線矢印Ｃで示すように生じ、両計装配管６６ａ，６６ｂ内に流路を形成して非凝縮性ガスの蓄積あるいは滞留を有効的にかつ確実に防止できる。
【００９８】
この場合、水位測定用計装配管６６ａ，６６ｂ同士を接続する連絡配管６７はガス蓄積滞留防止手段６８を構成している。連絡配管６７および水位測定用計装配管６６ａ，６６ｂのいずれかにオリフィス（図示せず）、絞り弁等の絞り機構を設置することで、水位測定に対する流体（蒸気）流動の影響を低減させることができる。
【００９９】
図８は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第６実施形態を示すものである。
【０１００】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０は、本体胴４９の上部側に形成される取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位計測系５０の水位測定用計装配管５１ａを、本体胴４９の上部あるいは下部から外側方に水平方向に引き出し、引き出された計装配管５１ａを途中から下方を向くように略Ｌ字状に折曲し、他方の水位測定用計装配管５１ｂとレベル計５２を介して接続したものである。他方の水位測定用計装配管５１ｂは、本体胴の下部あるいは底部から側方に引き出され、上方を向くように折曲される。
【０１０１】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０は、水位測定用計装配管５１ａの取出し（引出し）方向を外側方に水平方向とすることで計装配管５１ａ内に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを防止することができる。
【０１０２】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０は、水位測定用計装配管５１ａの引出方向の配管構成やレイアウトに注意を払うことにより、別構成のガス蓄積滞留防止手段を取り付けなくても、計装配管５１ａ内に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを防止できる。
【０１０３】
図８に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０に第１実施形態ないし第４実施形態に示されたガス蓄積滞留防止手段を組み合せてもよい。このガス蓄積滞留防止手段を組み合せることにより、水位測定用計装配管５１ａ内への非凝縮性ガスの滞留や蓄積をより一層有効的かつ効果的に防止できる。
【０１０４】
図９は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第７実施形態を示すものである。
【０１０５】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０Ａは、給水加熱器４８の本体胴４９の上部側に形成される取出は取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管５１ａの引出方向を、外側方に向って水平方向から下り勾配としたものであり、他の構成は図８に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１０６】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０Ａは、給水加熱器４８の本体胴４９の上部あるいは頂部から引き出される水位測定用計装配管５１ａを水平方向に対し角度θだけ下向きに引き出すことにより、蒸気より軽い非凝縮性ガスの浮力作用を利用して非凝縮性ガスを水位測定用計装配管５１ａから給水加熱器４８の本体胴４９内に排出することができ、水位測定用計装配管５１ａ内に非凝縮性ガスが滞留するのを未然にかつ有効的に防止できる。
【０１０７】
図９に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７０Ａには、圧力差を流体（蒸気や非凝縮性ガス）の駆動力として利用するガス蓄積滞留防止手段を備えない例を説明したが、第１実施形態ないし第５実施形態に示されたガス蓄積滞留防止手段と組み合せると、水位測定用計装配管５１ａに非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを防止する効果をより一層向上させることができる。
【０１０８】
図１０は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第８実施形態を示すものである。
【０１０９】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７４は、原子炉復水・給水系２６に設置される給水加熱器４８（３７，３９）から加熱蒸気のドレンを貯留する縦置き式のドレンタンク７５を対象としたものである。ドレンタンク７５は横置き式であってもよい。
【０１１０】
ドレンタンク７５には給水加熱器４８に供給された加熱蒸気（タービン抽気）のドレンを回収するドレン流入配管７６が接続される一方、ドレンタンク７５内に回収されたドレンをドレン流出配管７７を介して排出するようになっている。排出されるドレンは、水頭差あるいは図示しないドレンポンプの加圧力により低圧側の給水加熱器またはドレン冷却器や復水器２５に送られ、原子炉給水として再生される。
【０１１１】
ドレンタンク７５は筒状の本体胴７８を備え、この本体胴７８内のドレン水位を測定するタンク水位計測系８０が設けられる。タンク水位計測系７０はドレンタンク７５の上部側、すなわち本体胴７８の上部あるいは頂部から引き出される水位測定用計装配管８１ａとタンク下部側、すなわち本体胴７８の下部あるいは底部から引き出される水位測定用計装配管８１ｂとを有し、両計装配管８１ａ，８１ｂの先端側は互いに対向し、その対向部位にレベル計８２が設けられる。
【０１１２】
タンク水位計測系８０の水位測定用計装配管８１ａは、ドレンタンク７５の上部側から上方に引き出された後、弧状あるいは逆Ｕ字状に湾曲して反転し、下方を向くように折曲される。
【０１１３】
また、タンク水位計測系８０の水位測定用計装配管８１ａにはガス蓄積滞留防止手段８４が設けられる。このガス蓄積滞留防止手段８４は、接続配管としてガスパージ配管８５を有する。ガスパージ配管８５は水位測定用計装配管８１ａの気相部から分岐され、その下流側はドレンタンク７５内のタンク圧力より圧力の低い低圧部位、例えば給水加熱器４８からのベントライン５５あるいは復水器に接続される。
【０１１４】
タンク水位計測系８０の水位測定用計装配管８１ａの気相部をガスパージ配管８５により低圧側のベントライン５５に接続することにより、タンク水位計測系８０の水位測定用計装配管８１ａの引出部の管内圧力Ｐａ１と、ガスパージ配管８５の分岐部の管内圧力Ｐｂ１と、ガスパージ配管８５のベントライン接続部の管内圧力Ｐｃ１との間に
【数２】
Ｐ_ａ１＞Ｐ_ｂ１＞Ｐ_ｃ１
の圧力関係が成立する。
【０１１５】
このガス蓄積滞留防止手段８４は、水位測定用計装配管８１ａをその管内圧力より低い他の低圧部位に接続し、非凝縮性ガスを圧力の低い部位にパージするガスパージ流路を形成したものである。
【０１１６】
このため、タンク水位計測系８０の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留することなく圧力差に起因して非凝縮性ガスを実線矢印Ｄで示す方向に流動（パージ）させる駆動力を発生させることができ、非凝縮性ガスはガスパージ配管８５を通ってベントライン５５に排出され、例えば復水器２５に回収される。したがって、タンク水位計測系８０の水位測定用計装配管８１ａの湾曲部のようなガス蓄積可能箇所に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止することができる。
【０１１７】
図１０に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７４は、ドレンタンク７５のタンク水位計測系８０にガス蓄積滞留防止手段８４を設け、このガス蓄積滞留防止手段８４は水位測定用計装配管８１ａの気相部から分岐されるガスパージ配管８５を備え、このガスパージ配管８５をドレンタンク７５のタンク圧力より低圧の部位に接続した例を説明した。
【０１１８】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７４において、ガス蓄積滞留防止手段８４のガスパージ配管８５に流動制限を行なうオリフィス、絞り弁等の絞り機構を設けてもよく、また、ガスパージ配管８５は水位測定用計装配管８１ａの気相部から連続的な上り勾配のパージ流路を形成するように、下流側を水位測定用計装配管８１ａの気相部より据付レベルの高い位置に接続してもよい。連続的な上り勾配のパージ流路を形成することにより、水位測定用計装配管８１ａの湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留したりするのを蒸気より軽い非凝縮性ガスの浮力作用により、積極的に排除することができる。
【０１１９】
図１１は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第９実施形態を示すものである。
【０１２０】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置９０はドレンタンク７５のタンク水位計測系８０に設けられるガス蓄積滞留防止手段９１の配管接続関係を異にし、他の構成は第８実施形態に示される非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置７４と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１２１】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置９０は、ガス蓄積滞留防止手段９１に水位測定用計装配管８１ａの気相部とこの気相部より高圧の他の高圧部位、例えばタービン抽気配管５４とを接続する接続配管としての流体流通配管９２を備えたものである。
【０１２２】
流体流通配管９２はタービン抽気配管５４の給水加熱器４８の抽気入口側から分岐されて水位測定用計装配管８１ａの気相部に接続され、タービン抽気配管５４を通る高圧のタービン抽気を流体流通配管９２内に実線矢印Ｅで示す方向に案内し、流体流通配管９２から水位測定用計装配管８１ａを経てドレンタンク７５内に至る流路を形成している。これにより、水位測定用計装配管８１ａの湾曲部に蓄積可能性のある非凝縮性ガスをドレンタンク７５内に排出し、回収するようになっている。流体流通配管９２に流動速度を制限するオリフィスや絞り弁等の絞り機構を設けてもよい。
【０１２３】
図１１に示す非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置９０においても、ドレンタンク７５のタンク水位計測系８０の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり滞留するのを未然にかつ確実に防止することができる。
【０１２４】
ガス蓄積滞留防止手段９１の流体流通配管９２は、水位測定用計装配管８１ａの気相部から連続的な上り勾配の流路を形成するようにしてドレンタンク７５内の気相部より高圧の部位に接続され、原子炉の定格運転時以外の過渡運転時にも、蒸気より比重の小さな非凝縮性ガスの浮力作用で流体流通配管９２内に非凝縮性ガスの流れを生じさせ、非凝縮性ガスを流体流通配管９２から排出するようにしてもよい。この排出により、タンク水位計測系８０の水位測定用計装配管８１ａ内に滞留する可能性のある非凝縮性ガスを常時掃気させ、タンク水位計測系８０の湾曲部に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを未然にかつ確実に防止することができる。
【０１２５】
図１０および図１１ではドレンタンク７５にタンク水位計測系８０を設け、このタンク水位計測系８０にガス蓄積滞留防止手段８４または９０を設けた例について説明したが、ドレンタンク７５の場合、タンク水位計測系８０の構成は、図２ないし図９における給水加熱器４８に設けた水位計測系５０と実質的に同じ構成とすることができ、この場合にも、タンク水位計測系８０の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止できる。
【０１２６】
ドレンタンク７５を横置きタイプにしたり、横長のボックス状タイプに形成した場合、ドレンタンク７５の上部側から取り出される水位測定用計装配管を、軸方向位置を異にして本体胴７８から少なくとも２本取り出し、両計装配管同士を連絡配管で互いに接続すると、連絡配管内に流路が形成され、ドレンタンク７５内部の圧力分布に伴う差圧を駆動力とする流れが計装配管内を生じるので、計装配管の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを有効的にかつ確実に防止できる。
【０１２７】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置においては、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に流路を形成して水位計測系の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止でき、非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を確実に防いで原子力発電所内機器や配管の信頼性を向上させることができる。
【０１２８】
また、給水加熱器やドレタンクの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止できるので、機器や配管の損傷を防止し、水位計測系の機器の健全性を充分に維持することができる。
【０１２９】
さらに、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器やドレンタンクにおいては、それらの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止できるので、水位計測系の健全性や機能維持を充分に図ることができ、機器の損傷や破損、劣化を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を備えた原子力発電プラントの概略的な系統図。
【図２】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第１実施形態を示す概略図。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第１実施形態における変形例をそれぞれ示す概略図。
【図４】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第２実施形態を示す概略図。
【図５】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第３実施形態を示す概略図。
【図６】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第４実施形態を示す概略図。
【図７】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第５実施形態を示す概略図。
【図８】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第６実施形態を示す概略図。
【図９】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第７実施形態を示す概略図。
【図１０】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第８実施形態を示す概略図。
【図１１】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第９実施形態を示す概略図。
【図１２】従来の原子炉復水・給水系の給水加熱器に取り付けられる水位計測系を示す概略図。
【図１３】図１１を一側方から見た断面図。
【図１４】従来の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにタンク水位計測系を設けた例を示す概略図。
【符号の説明】
１５　原子炉圧力容器
１６　原子炉格納容器
１７　炉心
１８　原子炉主蒸気系
１９　主蒸気配管
２３　蒸気タービン
２４　発電機
２５　復水器
２６　原子炉復水・給水系
３１　復水ろ過装置
３２　復水脱塩装置
３３　蒸気式空気抽出器中間冷却器
３４　グランド蒸気復水器
３６　ドレン冷却器
３７（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）　低圧給水加熱器
３８　給水ポンプ
３９　高圧給水加熱器
４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ），４１　タービン抽気配管
４４　気体廃棄物処理系
４５　ドレン回収系
４６　ドレンタンク
４７，４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ　非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
４８　給水加熱器
４９　本体胴
５０　水位計測系
５１ａ，５１ｂ　水位測定用計装配管
５２　レベル計
５４　タービン抽気配管
５５　ベントライン（ベント管）
５７　ガス蓄積滞留防止手段
５８　ガスパージ配管（接続配管）
５９　オリフィス（絞り機構）
６０，６０Ａ　非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
６１　ガス蓄積滞留防止手段
６３　流体流通配管（接続配管）
６４　オリフィス
６５　非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
６６ａ，６６ｂ　水位測定用計装配管
６７　連絡配管（接続配管）
６８　ガス蓄積滞留防止手段
７０，７０Ａ，７４，９０　非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
７５　ドレンタンク
７６　ドレン流入配管
７７　ドレン流出配管
７８　本体胴
８０　タンク水位計測系
８１ａ，８１ｂ　水位測定用計装配管
８２　レベル計
８４，９１　ガス蓄積滞留防止手段
８５　ガスパージ配管（接続配管）
９２　流体流通配管（接続配管）

Claims

原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、給水加熱器の器内圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記計装配管から低圧部位に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けた請求項１記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続された請求項１記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位に接続するガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経て給水加熱器内に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けた請求項４記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成した請求項４記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも２本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記給水加熱器の器内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記水位測定用計装配管同士を連絡配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも１つに絞り機構を設けた請求項７記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低圧部位に流体流通配管で接続し、この流体流通配管内部に流路を形成して構成された請求項９記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成される請求項１１記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側からそれぞれ引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されることを特徴とする原子力発電所の給水加熱器。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有する請求項１３記載の原子力発電所の給水加熱器。
原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたことを特徴とする原子力発電所の給水加熱器。
前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けた請求項１５記載の原子力発電所の給水加熱器。
原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、ドレンタンクのタンク用圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記水位測定用計装配管から低圧部位に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けた請求項１７記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続された請求項１７記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管の気相部の気体を、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位に導くガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経てドレンタンク内に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けた請求項２０記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成した請求項２０記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも２本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記ドレンタンクのタンク内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記水位測定用計装配管同士を連接配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも１つに絞り機構を設けた請求項２３記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成される請求項２５記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成される請求項２７記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されることを特徴とする原子力発電所のドレンタンク。
前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有する請求項２９記載の原子力発電所のドレンタンク。
原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を器内水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたことを特徴とする原子力発電所のドレンタンク。
前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けた請求項３１記載の原子力発電所のドレンタンク。