JP2005321336A - Utility fluid supply system and method for nuclear installation - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive utility fluid supply system for a nuclear installation capable of supplying a plurality of utility fluids. <P>SOLUTION: This utility fluid supply system for the nuclear installation for supplying the utility fluids in the nuclear installation is provided with utility fluid manufacturing devices 4, 5 for manufacturing the plurality of utility fluids different each other in temperatures, loaded heat-exchangers 8, 9 which are loading sites of the utility fluids manufactured in the utility fluid manufacturing devices 4, 5, utility fluid supply pipes for supplying the plurality of utility fluids manufactured in the utility fluid manufacturing devices 4, 5 to the loaded heat-exchangers 8, 9, and a valve switching means for supplying the plurality of utility fluids manufactured in the utility fluid manufacturing devices 4, 5 to the loaded heat-exchangers 8, 9, by switching valves. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、原子力施設ユーティリティ流体供給システムおよび原子力施設ユーティリティ流体供給方法に関し、特に、複数種類のユーティリティ流体をバルブの切り換えによって供給するシステムおよび方法に関する。   The present invention relates to a nuclear facility utility fluid supply system and a nuclear facility utility fluid supply method, and more particularly to a system and method for supplying multiple types of utility fluids by switching valves.

一般に、原子力施設ユーティリティ流体供給システムは冷水・温水・蒸気等の独立した系統で構成され、系統ごとに機器を備え、負荷先まで独立の配管を用いて各ユーティリティ流体を供給している(特許文献1、2参照)。
特開昭59−142368号公報 特開平6−235796号公報
Generally, a nuclear facility utility fluid supply system is composed of independent systems such as cold water, hot water, and steam. Each system is equipped with equipment and supplies each utility fluid using independent piping to the load destination (Patent Literature). 1 and 2).
JP 59-142368 A Japanese Patent Laid-Open No. 6-23596

ところで、冷水および温水の負荷先として換気空調用の冷却加熱コイルがある。この冷却加熱コイルは、外気温度によって冷水または温水を切り替えて供給しているものであるが、上述の通り、冷水および温水はそれぞれ別系統で構成されているため、機器および負荷先までの配管は別々に存在しており、初期投資費用が高くなるという問題があった。さらに、一方のユーティリティ流体を供給している間は他方のユーティリティ流体に関連する設備が遊休状態となり、年間の約半分は不要な設備になるという問題がある。   By the way, there is a cooling heating coil for ventilation air conditioning as a load destination of cold water and hot water. This cooling and heating coil supplies cold water or hot water according to the outside air temperature, but as described above, cold water and hot water are configured in separate systems, so the piping to the equipment and the load destination is There was a problem that the initial investment cost was high because they existed separately. Furthermore, while one utility fluid is being supplied, there is a problem that the facilities related to the other utility fluid are idle, and about half of the year becomes unnecessary facilities.

以下、図5を参照して原子力施設ユーティリティ流体供給システムの従来例について説明する。   Hereinafter, a conventional example of a nuclear facility utility fluid supply system will be described with reference to FIG.

図5は従来のシステム系統概略図である。冷水ポンプ3と、冷凍機17と、冷水ヘッダ7−1、7−2と、排熱源の補機冷却水14で冷水供給システムを構成し、冷却加熱コイル9または冷却コイル8に冷水を供給する。また、熱交換器15−2、15−3と、温水ポンプ2と、吸熱源の補機冷却水14または蒸気18とで温水製造システムを構成し、冷温水供給切替えバルブ10−18〜10−25の操作で冷却加熱コイル8へ温水を供給する。   FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional system system. The chilled water pump 3, the refrigerator 17, the chilled water headers 7-1, 7-2, and the auxiliary machine cooling water 14 of the exhaust heat source constitute a chilled water supply system, and the chilled water is supplied to the cooling heating coil 9 or the cooling coil 8. . Further, the heat exchangers 15-2 and 15-3, the hot water pump 2, and the auxiliary cooling water 14 or the steam 18 of the heat absorption source constitute a hot water production system, and the cold / hot water supply switching valves 10-18 to 10- The hot water is supplied to the cooling and heating coil 8 by the operation 25.

上述した従来の原子力施設ユーティリティ流体供給システムにおいては、供給ユーティリティ流体ごとに独立した系統になっており、特に、冷却加熱コイル8のような冷水および温水を切り替えて供給する負荷先に対して、複数の機器、配管を必要とする。このため初期投資費用が高くなるということが課題であった。   The conventional nuclear facility utility fluid supply system described above is an independent system for each supply utility fluid, and in particular, a plurality of load destinations for supplying cold water and hot water such as the cooling heating coil 8 are switched. Equipment and piping are required. For this reason, the problem was that the initial investment cost was high.

特許文献1には、冷温水装置内部のバルブ切替えによって冷媒の流路を変えて冷温水を製造する技術が開示されているが、冷房・暖房を同時に行なえるシステムにはなっていない。また、特許文献2には、負荷の少ない定期検査に対応したヒートポンプ式冷凍機で構成したシステムが開示されている。このようなシステムでは、ヒートポンプ式冷凍機の選定によって、バックアップの蒸気熱交換器が必要となる。   Patent Document 1 discloses a technique for producing cold / hot water by changing a refrigerant flow path by switching a valve inside the cold / hot water apparatus, but it is not a system capable of performing cooling and heating at the same time. Further, Patent Document 2 discloses a system configured with a heat pump refrigerator that supports a periodic inspection with a small load. In such a system, a backup steam heat exchanger is required depending on the selection of the heat pump refrigerator.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、複数のユーティリティ流体を低コストで供給する原子力施設ユーティリティ流体供給システムおよび方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a nuclear facility utility fluid supply system and method for supplying a plurality of utility fluids at low cost.

上記目的を達成するために本発明は、原子力施設内で使用されるユーティリティ流体を供給する原子力施設ユーティリティ流体供給システムにおいて、温度が互いに異なる複数のユーティリティ流体を製造するユーティリティ流体製造装置と、このユーティリティ流体製造装置で製造されたユーティリティ流体の負荷先である負荷先熱交換器と、前記ユーティリティ流体製造装置で製造された複数のユーティリティ流体を前記負荷先熱交換器へ供給するためのユーティリティ流体供給配管と、前記ユーティリティ流体製造装置で製造された複数のユーティリティ流体をバルブの切り換えによって前記負荷先熱交換器へ供給するためのバルブ切り換え手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a utility fluid manufacturing apparatus for manufacturing a plurality of utility fluids having different temperatures in a nuclear facility utility fluid supply system for supplying a utility fluid used in a nuclear facility, and the utility A load destination heat exchanger that is a load destination of the utility fluid manufactured by the fluid manufacturing apparatus, and a utility fluid supply pipe for supplying a plurality of utility fluids manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus to the load destination heat exchanger And a valve switching means for supplying a plurality of utility fluids manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus to the load heat exchanger by switching valves.

また、本発明は、原子力施設内で使用されるユーティリティ流体を供給する原子力施設ユーティリティ流体供給方法において、温度が互いに異なる複数のユーティリティ流体を製造するユーティリティ流体製造工程と、このユーティリティ流体製造装置で製造されたユーティリティ流体を負荷先熱交換器へ搬送するユーティリティ流体搬送工程と、前記ユーティリティ流体製造装置で製造された複数のユーティリティ流体をバルブの切り換えによって前記負荷先熱交換器へ供給するためのバルブ切り換え工程と、を備えたことを特徴とする。   In addition, the present invention provides a utility fluid manufacturing method for manufacturing a plurality of utility fluids having different temperatures in a nuclear facility utility fluid supply method for supplying a utility fluid used in a nuclear facility, and the utility fluid manufacturing apparatus. A utility fluid transporting process for transporting the utility fluid to the load heat exchanger, and valve switching for supplying a plurality of utility fluids manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus to the load heat exchanger by switching the valves. And a process.

本発明によれば、複数のユーティリティ流体の負荷バランスから選定された、複数のユーティリティ流体を一つの機器で製造することができ、複数のユーティリティ流体に対し、共通の配管で供給が可能である。このため、イニシャルコストを削減することができ、従来システムに比べて遊休設備を少なくできる。   According to the present invention, a plurality of utility fluids selected from a load balance of a plurality of utility fluids can be manufactured by a single device, and a plurality of utility fluids can be supplied by common piping. For this reason, initial cost can be reduced and idle facilities can be reduced as compared with the conventional system.

以下、本発明に係る原子力施設ユーティリティ流体供給システムおよび原子力施設ユーティリティ流体供給方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a nuclear facility utility fluid supply system and a nuclear facility utility fluid supply method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る原子力施設ユーティリティ流体供給システムの実施の形態の系統概略図である。図1において、第1の冷温水ヘッダ6−1からn個の配管に分岐して、冷却加熱コイル(負荷先熱交換器)8−1、8−2、・・・8−nが接続され、これらが第2の冷温水ヘッダ6−2に接続されて合流している。第2の冷温水ヘッダ6−2からp個の配管に分岐されて、それぞれが冷温水ポンプ1−1、1−2、・・・1−pおよびシングル形冷温水発生器(ユーティリティ流体製造装置)4−1、4−2、・・・4−pを経て第1の冷温水ヘッダ6−1に戻るように構成されている。シングル形冷温水発生器4−1、4−2、・・・4−pは補器冷却水14と熱交換するようになっている。   FIG. 1 is a system schematic diagram of an embodiment of a nuclear facility utility fluid supply system according to the present invention. In FIG. 1, the first cold / hot water header 6-1 branches into n pipes, and cooling heating coils (load-end heat exchangers) 8-1, 8-2,..., 8-n are connected. These are connected and joined to the 2nd cold / hot water header 6-2. The second cold / hot water header 6-2 is branched into p pipes, each of which is connected to a cold / hot water pump 1-1, 1-2,... 1-p and a single-type cold / hot water generator (utility fluid production apparatus) ), 4-1, 4-2,..., 4-p, and returned to the first cold / hot water header 6-1. The single-type cold / hot water generators 4-1, 4-2,..., 4-p exchange heat with the auxiliary cooling water 14.

また、第1の冷水ヘッダ7−1からm個の配管に分岐して、冷却コイル(負荷先熱交換器)9−1、9−2、・・・9−mが接続され、これらが第2の冷水ヘッダ7−2に接続されて合流している。第2の冷水ヘッダ7−2からq個の配管に分岐されて、それぞれが冷水ポンプ3−1、3−2、・・・3−qおよびダブルバンドル形冷温水発生器(ユーティリティ流体製造装置)5−1、5−2、・・・5−qを経て第1の冷水ヘッダ7−1に戻るように構成されている。ダブルバンドル形冷温水発生器5−1、5−2、・・・5−qは補器冷却水14と熱交換するようになっている。   Further, the first cold water header 7-1 branches to m pipes, and cooling coils (load destination heat exchangers) 9-1, 9-2,... 9-m are connected. 2 connected to the cold water header 7-2. Branched into q pipes from the second cold water header 7-2, each of which is a cold water pump 3-1, 3-2, ... 3-q and a double bundle type cold / hot water generator (utility fluid production apparatus) It is comprised so that it may return to the 1st cold water header 7-1 through 5-1, 5-2, ... 5-q. The double bundle type cold / hot water generators 5-1, 5-2,..., 5-q exchange heat with the auxiliary cooling water 14.

第2の冷温水ヘッダ6−2からバルブ10−2を介してさらに配管が分岐され、温水ポンプ2−1、2−2、・・・2−qにより、ダブルバンドル形冷温水発生器5−1、5−2、・・・5−qに温水が供給されるようになっている。ダブルバンドル形冷温水発生器5−1、5−2、・・・5−qを出た温水は、バルブ10−2を経て第1の冷温水ヘッダ6−1に戻る。   The pipe is further branched from the second cold / hot water header 6-2 via the valve 10-2, and a double bundle type cold / hot water generator 5- is provided by the hot water pumps 2-1, 2-2,. Hot water is supplied to 1, 5-2,..., 5-q. The hot water discharged from the double bundle type cold / hot water generators 5-1, 5-2,..., 5-q returns to the first cold / hot water header 6-1 through the valve 10-2.

シングル形冷温水発生器4−1、4−2・・・4−pとダブルバンドル形冷温水発生器5−1、5−2、・・・5−qは、負荷バランスによって選定される。   The single type cold / hot water generators 4-1, 4-2... 4-p and the double bundle type cold / hot water generators 5-1, 5-2,.

冷却加熱コイル8−1、8−2、・・・8−nに温水を供給する場合で、シングル形冷温水発生器4−1、4−2、・・・4−nで製造された温水のみでは冷却加熱コイル8−1、8−2、・・・8−nの負荷を満足できない場合には、ダブルバンドル形冷温水発生器5−1、5−2、・・・5−qで製造された温水をバルブ10−1が開状態で冷温水ヘッダ6−1に供給し、冷却加熱コイル8−1、8−2、・・・8−nの負荷不足分を補うことができる。   Hot water produced by the single-type cold / hot water generators 4-1, 4-2,..., 4-n when supplying hot water to the cooling heating coils 8-1, 8-2,. If the load of the cooling and heating coils 8-1, 8-2,..., 8-n cannot be satisfied, the double bundle cold / hot water generator 5-1, 5-2,. The manufactured hot water can be supplied to the cold / hot water header 6-1 with the valve 10-1 open, and the load shortage of the cooling / heating coils 8-1, 8-2,.

図2は図1に記載のシングル形冷温水発生器4−1の詳細を示すフロー図で、温水供給状態を示す。他のシングル形冷温水発生器4−2、・・・4−pについてはシングル形冷温水発生器4−1と同様であるので説明を省略する。図2において、冷温水ヘッダ6−2より吸い込まれた温度の低い温水は冷温水ポンプ1−1によって送水され、バルブ10−3が開、バルブ10−7が閉の状態でシングル形冷温水発生器本体4−1aにて温度の高い温水を製造する。その温度の高い温水はバルブ10−4が開、バルブ10−8が閉の状態で冷温水ヘッダ6−1へ供給される。   FIG. 2 is a flowchart showing details of the single type cold / hot water generator 4-1 shown in FIG. 1, and shows a hot water supply state. The other single-type cold / hot water generators 4-2,..., 4-p are the same as the single-type cold / hot water generator 4-1, and will not be described. In FIG. 2, hot water having a low temperature drawn from the cold / hot water header 6-2 is fed by the cold / hot water pump 1-1, and single-type cold / hot water is generated with the valve 10-3 opened and the valve 10-7 closed. Hot water with a high temperature is manufactured in the vessel body 4-1a. The high temperature hot water is supplied to the cold / hot water header 6-1 with the valve 10-4 open and the valve 10-8 closed.

温水製造のための温度の高い熱源水は補機冷却水系14より供給され、バルブ10−5が開、バルブ10−9が閉の状態でシングル形冷温水発生器本体4−1aにて温水製造のために熱を奪われ温度の低い熱源水となる。その温度の低い熱源水はバルブ10−6が開、バルブ10−10が閉の状態で補機冷却水系14に戻される。   Heat source water having a high temperature for hot water production is supplied from the auxiliary cooling water system 14, and hot water is produced by the single-type cold / hot water generator main body 4-1a with the valve 10-5 opened and the valve 10-9 closed. For this reason, the heat is taken away and becomes a heat source water having a low temperature. The low temperature heat source water is returned to the auxiliary coolant system 14 with the valve 10-6 open and the valve 10-10 closed.

また、補機冷却水系14から供給される温度が高い場合に、熱減水供給温度監視装置12−1からの熱源水供給温度制御信号13−1をバルブ10−11へ入力して開度を調節し、配管11−2から供給される温度の低い熱源水を温度の高い熱源水と混合させることで、熱源水供給温度監視装置12−1からの出力が熱源水供給温度目標値となるよう熱減水供給温度を制御する。   When the temperature supplied from the auxiliary cooling water system 14 is high, the heat source water supply temperature control signal 13-1 from the heat reduction water supply temperature monitoring device 12-1 is input to the valve 10-11 to adjust the opening degree. Then, the heat source water having a low temperature supplied from the pipe 11-2 is mixed with the heat source water having a high temperature, so that the output from the heat source water supply temperature monitoring device 12-1 becomes a heat source water supply temperature target value. Control water supply temperature.

すなわち、吸排熱先に同じ補機冷却水を使う場合には、冷却水および熱源水が同じ温度だと暖房時の温水の温度が決まるため必要な温水温度が得られない場合があるが、熱源水温度(補機冷却水)を調節することで所望の安定した温水出口温度が得られる。   In other words, when the same auxiliary cooling water is used for the intake and exhaust heat destinations, if the cooling water and the heat source water have the same temperature, the temperature of the hot water during heating is determined, so the required hot water temperature may not be obtained. The desired stable hot water outlet temperature can be obtained by adjusting the water temperature (auxiliary cooling water).

図3は図1に記載のダブルバンドル形冷温水発生器5−1の詳細を示すフロー図で、冷水および温水の同時供給状態を示す。ダブルバンドル形冷温水発生器5−2、・・・5−qについてはダブルバンドル形冷温水発生器5−1と同様であるので説明を省略する。図3において、冷水ヘッダ7−2より吸い込まれた温度の高い冷水は冷水ポンプ3−1によって送水され、ダブルバンドル形冷温水発生器本体5−1aにて温度の低い冷水を製造する。その低い温度の冷水は冷水ヘッダ7−1へ供給される。このときダブルバンドル形冷温水発生器で冷水を取り出した場合の排熱源は温水製造に使われる。冷温水ヘッダ6−2より吸い込まれた温度の低い温水はバルブ10−2開状態で温水ポンプ2−1によって送水され、ダブルバンドル形冷温水発生器5−1にて温度の高い温水を製造する。その温度の高い温水はバルブ10−1が開の状態で冷温水ヘッダ6−1へ供給される。   FIG. 3 is a flowchart showing details of the double bundle type cold / hot water generator 5-1 shown in FIG. 1, and shows a simultaneous supply state of cold water and hot water. Since the double bundle cold / hot water generator 5-2,..., 5-q is the same as the double bundle cold / hot water generator 5-1, the description thereof is omitted. In FIG. 3, the cold water having a high temperature sucked from the cold water header 7-2 is fed by the cold water pump 3-1, and the cold water having a low temperature is produced by the double bundle cold / hot water generator body 5-1a. The low temperature cold water is supplied to the cold water header 7-1. At this time, the waste heat source when cold water is taken out by the double bundle cold / hot water generator is used for hot water production. The low temperature hot water sucked from the cold / hot water header 6-2 is sent by the hot water pump 2-1 with the valve 10-2 opened, and the hot water having a high temperature is produced by the double bundle type cold / hot water generator 5-1. . The hot water having the high temperature is supplied to the cold / hot water header 6-1 with the valve 10-1 being opened.

また、ダブルバンドル形冷温水発生器本体5−1aで製造した冷水と温水の負荷バランスが崩れた場合に、冷水還温度監視装置12−2からの冷水還温度制御信号13−2をバルブ10−12へ入力して開度を調節し、配管11−3から供給される温度の高い熱源水を冷水温度調節用熱交換器15−1に供給し、温度の低い冷水と熱交換させることで、冷水還温度監視装置12−2からの出力が冷水還温度目標値となるよう冷水還温度を制御する。   When the load balance between the cold water and the hot water produced by the double bundle type cold / hot water generator main body 5-1a is lost, the cold water return temperature control signal 13-2 from the cold water return temperature monitoring device 12-2 is sent to the valve 10−. 12 to adjust the opening, supply the heat source water having a high temperature supplied from the pipe 11-3 to the cold water temperature adjusting heat exchanger 15-1, and exchange heat with the cold water having a low temperature. The cold water return temperature is controlled so that the output from the cold water return temperature monitoring device 12-2 becomes the cold water return temperature target value.

これにより、ユーティリティ製造装置(ダブルバンドル形冷温水発生器)において冷房負荷が小さいときに、温水出口温度が低くなるため、冷房負荷として冷水戻り温度より高温の補機冷却水と熱交換させることで安定した温水を取り出せる。   As a result, when the cooling load is small in the utility manufacturing apparatus (double bundle type cold / hot water generator), the hot water outlet temperature is lowered, so that heat exchange with the auxiliary cooling water having a temperature higher than the cold water return temperature is performed as the cooling load. Stable hot water can be taken out.

変形例として、冷水温度調節用熱交換器15−1に代えて直接混合器(図示せず)を設けてもよい。   As a modification, a direct mixer (not shown) may be provided instead of the cold water temperature adjusting heat exchanger 15-1.

図4は、図1に記載の冷却加熱コイル8−1の詳細を示し、温水供給状態を示す。冷却加熱コイル8−2、・・・8−nは冷却加熱コイル8−1と同様であるので説明を省略する。図4において、冷温水ヘッダ6−1より供給される温度の高い温水は、必要な熱交換量にバルブ10−13で調節され、バルブ10−14開、バルブ10−16閉の状態で冷却加熱コイル本体8−1aに供給される。温度の高い温水は温度の高い温水と同方向に流れる被熱交換流体16と熱交換し温度の低い温水となり、バルブ10−15が開、バルブ10−17閉の状態で冷温水ヘッダ6−2へ戻る。   FIG. 4 shows the details of the cooling and heating coil 8-1 shown in FIG. 1, and shows the hot water supply state. The cooling and heating coils 8-2,..., 8-n are the same as the cooling and heating coil 8-1, and the description thereof is omitted. In FIG. 4, hot water having a high temperature supplied from the cold / hot water header 6-1 is adjusted to a necessary heat exchange amount by the valve 10-13, and is cooled and heated in a state in which the valve 10-14 is open and the valve 10-16 is closed. It is supplied to the coil body 8-1a. The hot water having a high temperature exchanges heat with the heat exchange fluid 16 flowing in the same direction as the hot water having a high temperature to become a hot water having a low temperature, and the cold / hot water header 6-2 with the valve 10-15 opened and the valve 10-17 closed. Return to.

以上のように構成された原子力施設ユーティリティ流体供給システムでは、冷却加熱コイル8−1、8−2、・・・8−nと冷却コイル9−1、9−2、・・・9−mの負荷バランスによって選定されたシングル形冷温水発生器4−1、4−2、・・・4−pとダブルバンドル形冷温水発生器5−1、5−2、・・・5−qにより、冷水および温水を製造する。したがって、複数のユーティリティ流体を一つの機器で製造することができ、冷却加熱コイル8、8−2、・・・8−nへ供給するユーティリティ流体配管11−1は共通で使用することができる。   In the nuclear facility utility fluid supply system configured as described above, the cooling heating coils 8-1, 8-2,... 8 -n and the cooling coils 9-1, 9-2,. The single type cold / hot water generators 4-1, 4-2,..., 4-p and the double bundle type cold / hot water generators 5-1, 5-2,. Producing cold and hot water. Therefore, a plurality of utility fluids can be manufactured with one device, and the utility fluid piping 11-1 supplied to the cooling heating coils 8, 8-2,..., 8-n can be used in common.

また、シングル形冷温水発生器4−1、4−2、・・・4−pの温水製造時の熱源水供給温度が高い場合は、温度監視装置12−1と温度制御信号13−1によりバルブ10−11を調節し、配管11−2から温度の低い熱源水を温度の高い熱源水と混合させることで、熱源水供給温度を制御し、補機冷却水14を吸排熱先として利用することができる。   Moreover, when the heat source water supply temperature at the time of hot water manufacture of the single type cold / hot water generators 4-1, 4-2, ... 4-p is high, the temperature monitoring device 12-1 and the temperature control signal 13-1 are used. By adjusting the valve 10-11 and mixing the heat source water having a low temperature with the heat source water having a high temperature from the pipe 11-2, the heat source water supply temperature is controlled, and the auxiliary machine cooling water 14 is used as an intake and exhaust heat destination. be able to.

さらに、ダブルバンドル形冷温水発生器5−1、5−2、・・・5−qの冷水負荷が小さい場合は、温度監視装置12−2と温度制御信号13−1によりバルブ10−12を調節し、配管11−3から温度の高い熱源水を冷水温度調節用熱交換器15−1に供給し、温度の低い冷水と熱交換させることで、冷水還温度を制御し、温水製造に支障をきたさない。   Furthermore, when the cold water load of the double bundle type cold / hot water generators 5-1, 5-2,..., 5-q is small, the valve 10-12 is set by the temperature monitoring device 12-2 and the temperature control signal 13-1. Adjusting and supplying the hot heat source water from the pipe 11-3 to the cold water temperature adjusting heat exchanger 15-1 and exchanging heat with the cold water having a low temperature, thereby controlling the return temperature of the cold water and hindering the production of hot water. I will not give you.

以上説明した実施の形態では、ユーティリティ流体製造装置(ダブルバンドル形冷水温水発生器5−1等)において、圧縮機で得られた高温高圧の冷媒を凝縮器にて凝縮させるにあたり、冷却水を用いる代わりに、温水に排熱させる。そしてこの温水を暖房に利用する。このときユーティリティ流体製造装置は二つの凝縮器を有する。一つは冷房専用時に冷却水を通水するものであり、他方は冷房・暖房を一緒に行なうとき、上記温水を通水するものとなる。   In the embodiment described above, in the utility fluid manufacturing apparatus (double bundle type cold water hot water generator 5-1 or the like), the cooling water is used to condense the high-temperature and high-pressure refrigerant obtained by the compressor using the condenser. Instead, heat is exhausted to warm water. This hot water is used for heating. At this time, the utility fluid manufacturing apparatus has two condensers. One is for passing cooling water during cooling only, and the other is for passing warm water when cooling and heating are performed together.

この装置は年間を通じて冷房が必要な原子力発電所において特に利用価値が高い。冷水と温水を同時に取り出すことができる。また、冬季に暖房専用機となるシングル形冷温水発生器4−1等と併用して使うことによって、冷熱源設備全体の設備台数低減も可能である。ほかにシングル形冷温水発生器4の故障時、点検時などのバックアップ用としても利用可能である。   This device is particularly useful in nuclear power plants that require cooling throughout the year. Cold water and hot water can be taken out simultaneously. Moreover, by using together with the single type cold / hot water generator 4-1 etc. which become a heating exclusive machine in winter, the number of equipment of the whole cold-heat source equipment can also be reduced. In addition, it can also be used as a backup for a failure or inspection of the single type cold / hot water generator 4.

さらに、冷水温水を共通の配管で熱交換器まで送水する場合は流れ方向が一定となるが、冷房時と暖房時で空気流に対して冷水と温水を向流および並流に流すことができれば、夏季(向流)は熱交換後の空気温度が下げられる効果が期待でき、また、冬季(並流)は凍結防止の効果が期待できる。これを熱交換器周りのバルブの開閉操作で空気流と冷温水の流れ方向を決定することができる。すなわち、図4のバルブ10−14〜10−17は暖房時(並流)のバルブ開閉状態であり、これらを逆の開閉状態にすれば冷房時(向流)の状態になる。   Furthermore, the flow direction is constant when the cold water is sent to the heat exchanger through a common pipe, but if the cold water and hot water can flow countercurrently and in parallel with the airflow during cooling and heating In summer (countercurrent), the effect of lowering the air temperature after heat exchange can be expected, and in winter (parallel), antifreezing can be expected. The direction of air flow and cold / hot water flow can be determined by opening / closing the valve around the heat exchanger. That is, the valves 10-14 to 10-17 in FIG. 4 are in a valve opening / closing state during heating (cocurrent flow), and if they are opened and closed in the opposite direction, they are in a cooling (counterflow) state.

また、原子力発電所の補機冷却水は安定した温度で供給されるため、補機冷却水を吸排熱先として用いることで、安定した冷水または温水の供給が可能である。   In addition, since the auxiliary machine cooling water of the nuclear power plant is supplied at a stable temperature, it is possible to supply stable cold water or hot water by using the auxiliary machine cooling water as an intake and exhaust heat destination.

なお、上記説明は冷水、温水製造のための吸排熱源に補機冷却水14を利用するものとしたが、補機冷却水14が期待できない原子力施設には、補機冷却水14の代わりに、大気を吸排熱源とする冷却熱源搭を用いることもできる。   In the above description, the auxiliary cooling water 14 is used as an intake / exhaust heat source for producing cold water and hot water. However, instead of the auxiliary cooling water 14 for nuclear facilities where the auxiliary cooling water 14 cannot be expected, It is also possible to use a cooling heat source tower that uses the atmosphere as an intake and exhaust heat source.

本発明に係る原子力施設ユーティリティ流体供給システムの一実施の形態の系統概略図。1 is a system schematic diagram of an embodiment of a nuclear facility utility fluid supply system according to the present invention. 図1のシングル形冷温水発生器の一つの詳細を示すフロー図。The flowchart which shows the detail of one of the single type cold / hot water generators of FIG. 図1のダブルバンドル形冷温水発生器の一つの詳細を示すフロー図。The flowchart which shows the detail of one of the double bundle type cold / hot water generators of FIG. 図1の冷却加熱コイルの一つの詳細を示すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing details of one of the cooling and heating coils of FIG. 1. 従来の原子力施設ユーティリティ流体供給システムの系統概略図。The system schematic of the conventional nuclear facility utility fluid supply system.

符号の説明Explanation of symbols

1…冷温水ポンプ、2…温水ポンプ、3…冷水ポンプ、4−1〜4−p…シングル形冷温水発生器(ユーティリティ流体製造装置)、4−1a…シングル形冷温水発生器本体、5−1〜5−q…ダブルバンドル形冷温水発生器(ユーティリティ流体製造装置)、5−1a…ダブルバンドル形冷温水発生器本体、6−1…第1の冷温水ヘッダ、6−2…第2の冷温水ヘッダ、7−1…第1の冷水ヘッダ、7−2…第2の冷水ヘッダ、8−1〜8−n…冷却加熱コイル(負荷先熱交換器)、8−1a…冷却加熱コイル本体、9−1〜9−m…冷却コイル(負荷先熱交換器)、10−1〜10−2…バルブ、11−1,11−2…配管、12−1,12−2…温度監視装置、13−1…温度制御信号、14…補機冷却水、15…冷水温度調節用熱交換器、16…被熱交換流体、17…冷凍機、18…蒸気 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cold / hot water pump, 2 ... Hot water pump, 3 ... Cold water pump, 4-1 to 4-p ... Single type cold / hot water generator (utility fluid manufacturing apparatus), 4-1a ... Single type cold / hot water generator main body, 5 -1 to 5-q ... double bundle type cold / hot water generator (utility fluid manufacturing apparatus), 5-1a ... double bundle type cold / hot water generator body, 6-1 ... first cold / hot water header, 6-2 ... first 2 cold / hot water headers, 7-1 ... first cold water header, 7-2 ... second cold water headers, 8-1 to 8-n ... cooling heating coil (load heat exchanger), 8-1a ... cooling Heating coil main body, 9-1 to 9-m ... cooling coil (load heat exchanger), 10-1 to 10-2 ... valve, 11-1, 11-2 ... piping, 12-1, 12-2 ... Temperature monitoring device, 13-1 ... temperature control signal, 14 ... auxiliary machine cooling water, 15 ... heat exchange for cold water temperature adjustment Vessel, 16 ... the heat exchange fluid, 17 ... refrigerator, 18 ... steam

Claims (9)

原子力施設内で使用されるユーティリティ流体を供給する原子力施設ユーティリティ流体供給システムにおいて、
温度が互いに異なる複数のユーティリティ流体を製造するユーティリティ流体製造装置と、
このユーティリティ流体製造装置で製造されたユーティリティ流体の負荷先である負荷先熱交換器と、
前記ユーティリティ流体製造装置で製造された複数のユーティリティ流体を前記負荷先熱交換器へ供給するためのユーティリティ流体供給配管と、
前記ユーティリティ流体製造装置で製造された複数のユーティリティ流体をバルブの切り換えによって前記負荷先熱交換器へ供給するためのバルブ切り換え手段と、
を備えたことを特徴とする、原子力施設ユーティリティ流体供給システム。
In a nuclear facility utility fluid supply system for supplying a utility fluid used in a nuclear facility,
A utility fluid production apparatus for producing a plurality of utility fluids having different temperatures from each other;
A load heat exchanger that is a load destination of the utility fluid manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus;
Utility fluid supply piping for supplying a plurality of utility fluids manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus to the load-source heat exchanger;
A valve switching means for supplying a plurality of utility fluids manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus to the load heat exchanger by switching valves;
A nuclear facility utility fluid supply system.
前記負荷先熱交換器は冷水のみを供給する冷水負荷先熱交換器を含み、
前記ユーティリティ流体製造装置は、冷水および温水が同時に取り出しできる冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置を含み、
前記冷水負荷先熱交換器に対し、前記冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置を用いて、前記冷水負荷先熱交換器へ供給する温水熱量が冷水熱量に比較して大きい場合、前記冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置からの温水を前記ユーティリティ流体配管に接続する温水供給配管と、
前記冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置からの温水を搬送する温水搬送装置と、
を備え、
前記冷水負荷先熱交換器に温水を供給する際にバルブ操作することで温水熱量を補うことができるように構成されていること、
を特徴とする請求項1記載の原子力施設ユーティリティ流体供給システム。
The load heat exchanger includes a cold water load heat exchanger that supplies only cold water,
The utility fluid production device includes a cold fluid and hot water simultaneous extraction utility fluid production device that can extract cold water and hot water simultaneously,
When the amount of hot water supplied to the cold water load pre-heat exchanger is larger than the amount of cold water using the cold water hot water simultaneous extraction utility fluid manufacturing device for the cold water load pre-heat exchanger, the cold water / hot water simultaneous extraction Hot water supply piping for connecting hot water from a utility fluid manufacturing apparatus to the utility fluid piping;
A hot water transport device for transporting hot water from the cold fluid hot water simultaneous extraction utility fluid manufacturing device;
With
It is configured to be able to supplement the amount of heat of hot water by operating a valve when supplying hot water to the cold water load preheat exchanger,
The nuclear facility utility fluid supply system according to claim 1.
前記負荷先熱交換器は冷水および温水を供給する冷温水熱交換器を含み、冷水供給時と温水供給時に、前記ユーティリティ流体供給配管に接続されたバルブの切替えによって、前記冷温水熱交換器の流れ方向を逆転させるように構成されていること、を特徴とする請求項1または2記載の原子力施設ユーティリティ流体供給システム。   The load heat exchanger includes a cold / hot water heat exchanger for supplying cold water and hot water, and the cold / hot water heat exchanger is switched by switching a valve connected to the utility fluid supply pipe during cold water supply and hot water supply. The nuclear facility utility fluid supply system according to claim 1 or 2, wherein the system is configured to reverse the flow direction. 前記ユーティリティ流体製造装置の吸排熱先として原子力施設の補機冷却水を用いるように構成されていること、を特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載の原子力施設ユーティリティ流体供給システム。   The nuclear facility utility fluid supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein auxiliary facility cooling water of the nuclear facility is used as an intake and exhaust heat destination of the utility fluid manufacturing apparatus. 前記原子力施設の補機冷却水を前記ユーティリティ流体製造装置に搬送する補機冷却水搬送装置と、
前記原子力施設の補機冷却水の供給温度が高い場合に、前記原子力施設の補機冷却水の少なくとも一部を前記ユーティリティ流体製造装置の吸排熱先入口へバイパスするためのバイパス配管と、
前記バイパス配管の流量を調節する調節バルブと、
前記ユーティリティ流体製造装置の吸排熱先入口温度を監視して、この吸排熱先入口温度が所定の範囲内になるように前記調節バルブを制御する監視制御装置と、
を備えたことを特徴とする請求項4記載の原子力施設ユーティリティ流体供給システム。
Auxiliary machine coolant transport device for transporting the auxiliary machine coolant of the nuclear facility to the utility fluid manufacturing device,
A bypass pipe for bypassing at least a part of the auxiliary equipment cooling water of the nuclear facility to the inlet / outlet heat destination inlet of the utility fluid manufacturing device when the supply temperature of the auxiliary equipment cooling water of the nuclear facility is high;
An adjustment valve for adjusting the flow rate of the bypass pipe;
A monitoring controller for monitoring the intake / exhaust heat front inlet temperature of the utility fluid manufacturing apparatus and controlling the adjustment valve so that the intake / exhaust heat front inlet temperature falls within a predetermined range;
The nuclear facility utility fluid supply system according to claim 4, further comprising:
前記冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置の冷水入口温度が低い場合に、前記原子力施設の補機冷却水を、冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置の入口側冷水と熱交換してその温度を調節するための冷水温度調節用熱交換器と、
前記冷水温度調節用熱交換器まで前記原子力施設の補機冷却水を供給する熱交換用配管と、
前記熱交換用配管の流量を調節する調節バルブと、
前記ユーティリティ流体製造装置の冷水入口温度を監視して、この冷却水入り口温度が所定の範囲内になるように前記調節バルブを制御する監視制御装置と、
を備えたことを特徴とする請求項4または5記載の原子力施設ユーティリティ流体供給システム。
When the cold water inlet temperature of the utility fluid manufacturing apparatus for simultaneous extraction of cold water and hot water is low, the temperature of the auxiliary equipment cooling water of the nuclear facility is adjusted by exchanging heat with the cold water at the inlet of the utility fluid manufacturing apparatus for simultaneous extraction of cold water and hot water. A cold water temperature control heat exchanger for
A heat exchanging pipe for supplying auxiliary cooling water for the nuclear facility to the cold water temperature adjusting heat exchanger;
An adjustment valve for adjusting the flow rate of the heat exchange pipe;
A monitoring control device that monitors the cold water inlet temperature of the utility fluid production device and controls the adjustment valve so that the cooling water inlet temperature is within a predetermined range;
The nuclear facility utility fluid supply system according to claim 4 or 5, further comprising:
前記冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置の冷水入口温度が低い場合に、前記原子力施設の補機冷却水を、冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置の入口側冷水と直接混合することにより、前記冷水温水同時取り出しユーティリティ流体製造装置の入口側冷水温度を高めるように構成されていること、を特徴とする請求項4または5記載の原子力施設ユーティリティ流体供給システム。   When the cold water inlet temperature of the cold water hot water simultaneous extraction utility fluid manufacturing apparatus is low, the cold water hot water can be directly mixed with the cold water hot water simultaneous extraction with the cold water hot water inlet side cold water of the utility fluid manufacturing apparatus. 6. The nuclear facility utility fluid supply system according to claim 4 or 5, wherein the system is configured to increase an inlet side cold water temperature of the simultaneous extraction utility fluid production apparatus. 前記ユーティリティ流体製造装置の吸排熱先を、大気との熱交換を行なう冷却加熱搭とすること、を特徴とする請求項4または5記載の原子力施設ユーティリティ流体供給システム。   The nuclear facility utility fluid supply system according to claim 4 or 5, wherein the heat sink of the utility fluid manufacturing apparatus is a cooling and heating tower that exchanges heat with the atmosphere. 原子力施設内で使用するユーティリティ流体を供給する原子力施設ユーティリティ流体供給方法において、
温度が互いに異なる複数のユーティリティ流体を製造するユーティリティ流体製造工程と、
このユーティリティ流体製造装置で製造されたユーティリティ流体を負荷先熱交換器へ搬送するユーティリティ流体搬送工程と、
前記ユーティリティ流体製造装置で製造された複数のユーティリティ流体をバルブの切り換えによって前記負荷先熱交換器へ供給するためのバルブ切り換え工程と、
を備えたことを特徴とする、原子力施設ユーティリティ流体供給方法。

In a nuclear facility utility fluid supply method for supplying a utility fluid for use in a nuclear facility,
A utility fluid manufacturing process for manufacturing a plurality of utility fluids having different temperatures from each other;
A utility fluid transporting process for transporting the utility fluid manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus to the load heat exchanger;
A valve switching step for supplying a plurality of utility fluids manufactured by the utility fluid manufacturing apparatus to the load heat exchanger by switching valves;
A utility fluid supply method for a nuclear facility characterized by comprising:

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154543A (en) * 2011-01-25 2012-08-16 Taikisha Ltd Operation method of heat exchanger for cooling, and outside air adjustment system used in implementing the same

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