JP2009180530A - Nitrogen gas feeder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、窒素ガス供給装置に係り、特に、原子力発電プラントにおいて原子炉格納容器内に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置に関する。 The present invention relates to a nitrogen gas supply device, and more particularly to a nitrogen gas supply device that supplies nitrogen gas into a reactor containment vessel in a nuclear power plant.
原子力発電プラントでは、原子炉を格納している原子炉格納容器内の雰囲気を窒素ガスに置換することにより、万一、原子炉格納容器内で水素が発生しても、この水素による燃焼が原子炉格納容器内で起きないようにしている。通常、この窒素ガスの供給は、屋外に設置された窒素ガス発生装置から行われる。 In a nuclear power plant, even if hydrogen is generated in the reactor containment vessel by replacing the atmosphere in the reactor containment vessel containing the reactor with nitrogen gas, It does not occur in the reactor containment vessel. Normally, this nitrogen gas is supplied from a nitrogen gas generator installed outdoors.
窒素ガス供給装置は、原子力発電プラントの定期検査において空気雰囲気となった原子炉格納容器内を窒素ガスで置換するための窒素ガス発生装置、及び原子力発電プラントの運転中に原子炉格納容器内からリークする窒素ガスを連続して補給するための窒素ガス補給装置を備えている。 Nitrogen gas supply equipment consists of a nitrogen gas generator for replacing the inside of the reactor containment vessel, which has become an air atmosphere in the periodic inspection of the nuclear power plant, with nitrogen gas, and the inside of the reactor containment vessel during operation of the nuclear power plant. A nitrogen gas replenishing device for continuously replenishing leaking nitrogen gas is provided.
窒素ガス発生装置は、蒸気により暖められた温水を蓄えた窒素ガス蒸発器を備えている。液体窒素は、トレーラから液化窒素配管を通して窒素ガス蒸発器に供給される。この液体窒素は、窒素ガス蒸発器内で温水との熱交換によってガス化される。窒素ガス蒸発器内で発生した窒素ガスは原子炉格納容器内に供給される。 The nitrogen gas generator includes a nitrogen gas evaporator that stores hot water heated by steam. Liquid nitrogen is supplied from the trailer to the nitrogen gas evaporator through liquefied nitrogen piping. This liquid nitrogen is gasified by heat exchange with warm water in a nitrogen gas evaporator. Nitrogen gas generated in the nitrogen gas evaporator is supplied into the reactor containment vessel.
窒素ガス補給装置は、原子力発電プラントの運転中に窒素ガスを原子炉格納容器に供給する施設であり、液化窒素貯蔵タンクを備えている。窒素ガス補給装置は、さらに、加圧蒸発管及び常温蒸発管を有する。液体窒素は液化窒素貯蔵タンク内に貯蔵される。加圧蒸発管は液化窒素貯蔵タンク内を所定圧力に保持し、常温蒸発管は液化窒素貯蔵タンク内の液体窒素をガス化する。常温蒸発管でガス化された窒素ガスは原子力発電プラントの運転中に原子炉格納容器に供給される。 The nitrogen gas replenishing device is a facility for supplying nitrogen gas to a reactor containment vessel during operation of a nuclear power plant, and includes a liquefied nitrogen storage tank. The nitrogen gas replenishing device further includes a pressurized evaporation tube and a normal temperature evaporation tube. Liquid nitrogen is stored in a liquefied nitrogen storage tank. The pressurized evaporation tube maintains the inside of the liquefied nitrogen storage tank at a predetermined pressure, and the normal temperature evaporation tube gasifies the liquid nitrogen in the liquefied nitrogen storage tank. Nitrogen gas gasified in the normal temperature evaporator tube is supplied to the reactor containment vessel during the operation of the nuclear power plant.
窒素ガス発生装置の例が特開昭63−218896号公報に記載されている。この窒素ガス発生装置は、液体窒素貯蔵タンク及び蒸発器を有している。蒸発器内には温水が存在し、蒸気により加熱される。液体窒素貯蔵タンク内の液体窒素が、蒸発器内で温水により加熱されて気化し、窒素ガスになる。この窒素ガスが原子炉格納容器内に供給される。また、原子炉格納容器内に窒素ガスを供給する中空糸膜分離式窒素ガス発生装置が特開2003-90896号公報に記載されている。 An example of a nitrogen gas generator is described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-218896. This nitrogen gas generator has a liquid nitrogen storage tank and an evaporator. Hot water exists in the evaporator and is heated by steam. The liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage tank is heated and vaporized by warm water in the evaporator to become nitrogen gas. This nitrogen gas is supplied into the reactor containment vessel. Japanese Patent Laid-Open No. 2003-90896 discloses a hollow fiber membrane separation type nitrogen gas generator for supplying nitrogen gas into a reactor containment vessel.
上記した窒素ガス補給装置及び窒素ガス発生装置の場合には、トレーラから液体窒素を窒素ガス補給装置及び窒素ガス発生装置に供給するポンプの駆動のための電源供給設備を原子力発電プラントに設置する必要がある。この電源供給設備は、トレーラから液体窒素を補給するときにのみ使用される。 In the case of the nitrogen gas replenishing device and the nitrogen gas generating device described above, it is necessary to install a power supply facility for driving a pump for supplying liquid nitrogen from the trailer to the nitrogen gas replenishing device and the nitrogen gas generating device in the nuclear power plant. There is. This power supply equipment is used only when liquid nitrogen is replenished from the trailer.
本発明の目的は、構造を簡素化できる窒素ガス供給装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the nitrogen gas supply apparatus which can simplify a structure.
上記した目的を達成する本発明の特徴は、窒素ガス発生装置と、窒素ガス補給装置とを備え、
前記窒素ガス発生装置は、液体窒素輸送車に設置されてこの液体窒素輸送車からの液体窒素を加圧する第1ポンプによって供給される前記液体窒素を気化させる第1蒸発装置と、前記第1蒸発装置で発生した窒素ガスを原子炉格納容器に導く第1の窒素ガス供給管とを有し、
前記窒素ガス補給装置は、液体窒素輸送車に設置されてこの液体窒素輸送車からの液体窒素を加圧する第2ポンプによって供給される前記液体窒素を蓄える液体窒素貯蔵容器と、前記液体窒素貯蔵容器内の前記液体窒素を気化させる第2蒸発装置と、前記第2蒸発装置で発生した窒素ガスを前記原子炉格納容器に導く第2の窒素ガス供給管とを有し、
熱電発電装置が、前記第2蒸発装置、及び前記液体窒素貯蔵容器内の液体窒素を前記第2蒸発装置に導く第1配管の少なくとも1つに取り付けられ、
前記熱電発電装置で発生した電力を蓄える電力貯蔵装置、及び前記電力貯蔵装置と前記第1ポンプ及び前記第2ポンプのそれぞれを接続する配線を備えていることにある。
A feature of the present invention that achieves the above-described object includes a nitrogen gas generator and a nitrogen gas replenishing device,
The nitrogen gas generator is installed in a liquid nitrogen transport vehicle, and a first evaporation device that vaporizes the liquid nitrogen supplied by a first pump that pressurizes the liquid nitrogen from the liquid nitrogen transport vehicle, and the first evaporation. A first nitrogen gas supply pipe for guiding the nitrogen gas generated in the apparatus to the reactor containment vessel,
The nitrogen gas replenishing device is installed in a liquid nitrogen transport vehicle and stores the liquid nitrogen supplied by a second pump that pressurizes liquid nitrogen from the liquid nitrogen transport vehicle, and the liquid nitrogen storage container A second evaporator for vaporizing the liquid nitrogen therein, and a second nitrogen gas supply pipe for introducing nitrogen gas generated in the second evaporator to the reactor containment vessel,
A thermoelectric generator is attached to at least one of the second evaporator and the first piping for guiding the liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage container to the second evaporator;
It is provided with the electric power storage device which stores the electric power generated with the thermoelectric power generator, and the wiring which connects each of the electric power storage device and the 1st pump and the 2nd pump.
第1ポンプ及び第2ポンプは、気化される液体窒素の冷熱を利用して熱電発電装置で発生した電力で駆動されるので、窒素ガス供給装置の構造を簡素化することができる。 Since the first pump and the second pump are driven by the electric power generated by the thermoelectric power generation device using the cold heat of liquid nitrogen to be vaporized, the structure of the nitrogen gas supply device can be simplified.
本発明によれば、窒素ガス供給装置の構造を簡素化することができる。 According to the present invention, the structure of the nitrogen gas supply device can be simplified.
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
沸騰水型原子力発電プラントに適用する本発明の好適な一実施例である実施例1の窒素ガス供給装置を、図1を用いて説明する。本実施例の窒素ガス供給装置1は、窒素ガス発生装置2及び窒素ガス補給装置17を備えている。窒素ガス発生装置2及び窒素ガス補給装置17は、いずれも、沸騰水型原子力発電プラントの、原子炉を内蔵している原子炉格納容器内に連絡されている。原子炉格納容器は原子炉建屋内に設置される。
A nitrogen gas supply apparatus according to Embodiment 1 which is a preferred embodiment of the present invention applied to a boiling water nuclear power plant will be described with reference to FIG. The nitrogen gas supply device 1 of this embodiment includes a nitrogen gas generator 2 and a nitrogen
窒素ガス発生装置2は、液体窒素供給管4、蒸発器(第1蒸発装置)3、窒素ガス供給管7及び蒸気供給管(蒸気供給装置)11を有している。蒸発器3は内部に蒸発管44を有している。この蒸発管44が、開閉弁6が取り付けられた液体窒素供給管4に接続される。液体窒素供給管4はポンプ5に接続される。開閉弁8が設置された窒素ガス供給管7が、蒸発管44及び原子炉格納容器に接続されている。開閉弁10を設置した水供給管9が、蒸発器3に連絡されている。蒸気入口弁(蒸気流量調節弁)12を設けた蒸気供給管11が蒸発器3に接続される。計装用圧縮空気系に接続された制御空気配管13が、空気制御弁14を設けており、蒸気入口弁12に接続される。温度計16が、蒸発器3に設置され、制御器(制御装置)15に接続される。制御器15は空気制御弁14の開度を制御する。
The nitrogen gas generator 2 includes a liquid
窒素ガス補給装置17は、液体窒素貯蔵タンク(液体窒素貯蔵容器)18、常温蒸発管(第2蒸発装置)20、液体窒素供給管21、窒素ガス供給管31及び加圧装置46を有する。液体窒素貯蔵タンク18は、液体窒素を充填する内部容器19を外部容器48内に設けた二重容器構造になっている。二重容器構造になって内部容器19と外部容器48の間の空間を真空にしているので、内部容器19内に貯蔵された液体窒素の蒸発を著しく抑制することができる。開閉弁22,47を設けた液体窒素供給管21は、一端がポンプ34に接続され、他端が内部容器19内の上部空間に達している。液体窒素供給管21は、液体窒素貯蔵タンク18の外部容器48及び内部容器19を貫通しており、それぞれの貫通部で該当する容器に溶接にて接合されている。開閉弁22と開閉弁47の間で液体窒素供給管21に接続される配管23は、内部容器19の底部に接続される。液体窒素配管45の一端は、外部容器48及び内部容器19を貫通して内部容器19内の底部付近に達している。液体窒素配管45は内部容器19の頂部で内部容器19を貫通している。液体窒素配管45の他端が常温蒸発管20に接続される。常温蒸発管20に接続される窒素ガス供給管31が原子炉格納容器に接続されている。開閉弁32が窒素ガス供給管31に設けられる。加圧装置46は、加圧蒸発管24、配管25,27及び圧力調節弁26を有する。配管25は配管23と加圧蒸発管24を接続する。配管27の一端が加圧蒸発管24に接続され、配管27の他端が、外部容器48及び内部容器19を貫通して内部容器19内の上部空間に達している。圧力調節弁26が配管27に設置される。減圧用の圧力調節弁28が、圧力調節弁26の下流で配管27に接続される。内部容器19内の液体窒素の液面を計測する液面計29が、内部容器19に設置される。内部容器19内の圧力を計測する圧力計30も内部容器19に設置される。
The nitrogen
熱発電素子(熱電発電装置)33が常温蒸発管20に設置される。熱発電素子33はケーブル37により蓄電池(電力貯蔵装置)35に接続される。直流交流変換装置36がケーブル38により蓄電池35に接続される。直流交流変換装置36は、ケーブル39によってポンプ5に接続され、ケーブル40によってポンプ34に接続される。
A thermoelectric generator (thermoelectric generator) 33 is installed in the normal
沸騰水型原子力発電プラントの建設が完了したとき、または沸騰水型原子力発電プラントの定期検査が終了したとき、原子炉格納容器内の空気雰囲気が窒素ガスに置換される。この窒素ガスへの置換は、窒素ガス発生装置2から原子炉格納容器内に窒素ガスを供給することによって行われる。窒素ガス発生装置2による原子炉格納容器内の空気雰囲気を窒素ガスに置換する作業を以下に詳細に説明する。 When the construction of the boiling water nuclear power plant is completed, or when the periodic inspection of the boiling water nuclear power plant is completed, the air atmosphere in the reactor containment vessel is replaced with nitrogen gas. This replacement with nitrogen gas is performed by supplying nitrogen gas from the nitrogen gas generator 2 into the reactor containment vessel. The operation of replacing the air atmosphere in the reactor containment vessel by the nitrogen gas generator 2 with nitrogen gas will be described in detail below.
液体窒素を輸送してきたトレーラ43Aの液体窒素の排出口がポンプ5に接続される。液体窒素がトレーラ43Aから蒸発器3に供給される前に蒸気入口弁12が制御器15の作用によって開けられる。その後、蒸気が蒸気供給管11を通って蒸発器3内に蓄えられた水41内に供給される。水41は、蒸気によって加熱され温度が上昇し、温水となる。温度計16で測定された水41の温度が制御器15に伝えられる。制御器15は、入力した温度測定値が設定温度に到達したとき、空気制御弁14を閉じる。このため、制御空気の圧力が制御空気配管13を通して蒸気入口弁12に作用しなくなるので、蒸気入口弁12が閉じられ、蒸気供給管11による水41内への蒸気の供給が停止される。水41の温度が設定温度より低下したときには、制御器15が空気制御弁14を開くので、蒸気入口弁12に空気圧が作用して蒸気入口弁12が開き、水41内に蒸気が供給される。このようにして、蒸発器3内の水41の温度が設定温度に保持される。なお、蒸発器3内への水の供給は、開閉弁10を開くことによって、水供給管9から行われる。
The liquid nitrogen discharge port of the trailer 43 </ b> A that has transported the liquid nitrogen is connected to the
開閉弁6及び8が開けられる。蓄電池35に蓄えられた直流の電力が、直流交流変換装置36で交流に変換され、ケーブル39によりポンプ5に供給される。ポンプ5が駆動し、トレーラ43A内の液体窒素が、液体窒素供給管4を通して蒸発器3内の蒸発管44に導かれる。蒸発管44内の液体窒素は、所定温度に達して温水状態になっている水41との熱交換によって温められて気化し、窒素ガスになる。蒸発管44内で発生した窒素ガスは、窒素ガス供給管7によって原子炉格納容器内に供給される。この窒素ガスの供給によって、原子炉格納容器内の空気が原子炉格納容器の排気ラインから原子炉建屋の換気空調系を経由して排気され、原子炉格納容器内が窒素ガスに置換される。
The on-off
原子炉格納容器内が窒素ガス雰囲気になって沸騰水型原子力発電プラントが運転されている状態では、原子炉格納容器内は二次格納施設よりも若干高い圧力(0.1〜1.5psi)に維持される。 When the reactor containment vessel is in a nitrogen gas atmosphere and the boiling water nuclear power plant is operating, the reactor containment vessel has a slightly higher pressure (0.1 to 1.5 psi) than the secondary containment facility. Maintained.
原子炉格納容器内の圧力が設定圧力よりも低くなった場合にその圧力を設定圧力に保持するために、沸騰水型原子力発電プラントの運転中に、窒素ガス補給装置17から窒素ガスが原子炉格納容器内に補給される。窒素ガス補給装置17による窒素ガスのその補給について詳細に説明する。
When the pressure in the reactor containment vessel becomes lower than the set pressure, nitrogen gas is supplied from the nitrogen
この窒素ガスの補給を行う前に、トレーラ43Bから液体窒素を液体窒素貯蔵タンク18の内部容器19内に供給する。すなわち、トレーラ43Bがポンプ34に接続される。開閉弁22,47を開く。蓄電池35に蓄えられた直流電力が直流交流変換装置36で交流に変換されてケーブル40によりポンプ34に供給される。これにより、ポンプ34が駆動されてトレーラ43B内の液体窒素が液体窒素供給管21を通して内部容器19内に供給される。液面計29で計測された、内部容器19内の液体窒素の液位(液位計測値)が所定の第1液位設定値に達したとき、蓄電池35からポンプ34への電力の供給が停止され、ポンプ34の駆動が停止する。トレーラ43Bから内部容器19への供給が停止される。
Before replenishing this nitrogen gas, liquid nitrogen is supplied from the
内部容器19内の液化窒素が、配管23,25を介して加圧蒸発管24に供給され、加圧蒸発管24で気化されて窒素ガスになる。この窒素ガスは、配管27を介して内部容器19内の液体窒素の液面より上方に形成された内部空間に供給され、内部空間19内を加圧する。圧力計30で計測された内部空間19内の圧力が設定圧力になったとき、圧力調節弁26が閉じられる。もし、圧力調節弁26が閉じられたときに、内部容器19内の圧力が設定圧力を超えている場合には、圧力調節弁28を開いて内部容器19内の窒素ガスを外部に排出する。この窒素ガスの排出により、内部容器19内の圧力が設定圧力になったとき、圧力調節弁28が閉じられる。
The liquefied nitrogen in the
内部容器19内が上記のように加圧されることによって、内部容器19内の液体窒素が液体窒素配管45を通して常温蒸発管20に供給される。この液体窒素は、常温蒸発管20で気化されて窒素ガスになる。窒素ガスは、沸騰水型原子力発電プラントの運転中に、窒素ガス供給管31を介して原子炉格納容器内に補給される。内部容器19内の圧力が設定圧力よりも低下したときには、圧力調節弁26が開いて加圧蒸発管24で気化されて生じた窒素ガスが内部容器19内に供給され、内部容器19内が設定圧力に保持される。
By pressurizing the inside of the
常温蒸発管20への液体窒素の供給によって内部容器19内の液体窒素の液位(液面計29で計測)が、第1液位設定値よりも低い第2液位設定値まで低下したとき、蓄電池35からポンプ34に電力が供給されてポンプ34が駆動される。トレーラ43B内の液体窒素が内部容器19内に供給される。内部容器19内の液位が第1液位設定値に達したとき、ポンプ34の運転が停止される。トレーラ43B内の液体窒素がなくなったとき、開閉弁22,47が閉じられてトレーラ43Bがポンプ34から外される。液体窒素を積載した別のトレーラ43Bがポンプ34に接続される。
When the liquid nitrogen level in the inner container 19 (measured by the liquid level gauge 29) is lowered to a second liquid level set value lower than the first liquid level set value by supplying liquid nitrogen to the room
沸騰水型原子力発電プラントの運転中、常温蒸発管20には内部容器19から、常時、液体窒素が供給されている。このため、常温蒸発管20の内面は液体窒素の液化温度である約−190℃、その外面は大気の温度(−10℃〜30℃)となっており、常温蒸発管20の内外で温度差にして約180℃〜220℃が確保される。ただし、常温蒸発管20の出口ではその温度差は約10℃になる。常温蒸発管20の外面に取り付けられた熱電発電素子33は、その温度差を利用して発電を行う。熱電発電素子33で発生した電力は、ケーブル37により蓄電池35に供給され、蓄電池35に蓄えられる。熱電発電素子33は、常温蒸発管20に液体窒素が供給されている間、発電を行う。蓄電池35は、その発電により発生した電力を蓄えられる程度の個数が設けられている。蓄電池35に蓄えられた電力は、前述したように、トレーラ43Aに接続されたポンプ5の駆動、及びトレーラ43Bに接続されたポンプ34の駆動に用いられる。
During operation of the boiling water nuclear power plant, liquid nitrogen is constantly supplied to the room
本実施例は、原子炉格納容器に供給するために気化する液体窒素の冷熱を利用して熱電発電素子33で発電し、蓄電池35に蓄えることができる。このため、トレーラ43Aから蒸発器3内への液体窒素の供給、及びトレーラ43Bから液体窒素貯蔵タンク18内への液体窒素の供給に際して、熱電発電素子33で発電された電力をポンプ5,34のそれぞれの駆動に用いることができる。このような本実施例は、沸騰水型原子力発電プラントからポンプ5,34に電力を供給する電源供給設備を設置する必要がないので、窒素ガス供給装置1の構造を簡素化することができる。すなわち、従来例では、トレーラ43A,43Bに設置された各ポンプに電力を供給するために、原子炉建屋内から屋外に設置された窒素ガス供給装置までケーブルを施設する必要があった。本実施例では、このようなケーブルの施設が不要になる。
In the present embodiment, power can be generated by the thermoelectric
本実施例は、従来、捨てられていた液体窒素の冷熱を有効に利用することができる。本実施例は、液体窒素の冷熱を利用して発電された電力をポンプ5,34の駆動に利用するので、沸騰水型原子力発電プラントで発生した電力が窒素ガス供給装置1で消費されることが無くなる。したがって、沸騰水型原子力発電プラントで発生した電力のうち発電所内で消費される電力が減少し、発電所からの送電量が増大する。
The present embodiment can effectively utilize the cold energy of liquid nitrogen that has been conventionally discarded. In this embodiment, since the electric power generated by using the cold heat of liquid nitrogen is used for driving the
沸騰水型原子力発電プラントの所内電源喪失時に、トレーラ43Bから液体窒素貯蔵タンク18内への液体窒素の供給する場合にも、熱電発電素子33によって発電されて蓄電池35に蓄えられている電力でポンプ34を駆動させることができる。したがって、所内電源喪失時に内部容器19内の液体窒素が第2液位設定値になった場合にも、内部容器19への液体窒素の供給が可能になり、原子炉格納容器への窒素ガスの補給を継続して行うことができる。
When liquid nitrogen is supplied from the
熱電発電素子33は、常温蒸発管20でなく液体窒素配管45の外面に取り付けてもよい。さらには、熱電発電素子33は常温蒸発管20及び液体窒素配管45の両方に設置することも可能である。本実施例は、加圧水型原子力発電プラントの原子炉格納容器内に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置にも適用することができる。
The thermoelectric
沸騰水型原子力発電プラントに適用する本発明の他の実施例である実施例2の窒素ガス供給装置を、図2を用いて説明する。本実施例の窒素ガス供給装置1Aは、実施例1の窒素ガス供給装置1に、窒素ガスタンク(窒素ガス貯蔵容易)49及び圧力調節弁50を付加した構成を有する。窒素ガス供給装置1Aの他の構成は窒素ガス供給装置1と同じである。窒素ガス供給装置1Aにおいて、窒素ガス供給装置1と異なる構成のみについて説明する。
A nitrogen gas supply apparatus according to embodiment 2, which is another embodiment of the present invention, applied to a boiling water nuclear power plant will be described with reference to FIG. The nitrogen gas supply apparatus 1A of the present embodiment has a configuration in which a nitrogen gas tank (easy storage of nitrogen gas) 49 and a
窒素ガスタンク49は、減圧用の圧力調節弁28が設置されて配管27に接続される配管51に接続されている。圧力調節弁50は窒素ガスタンク49に接続される。本実施例では、制御空気配管13は、計装用圧縮空気系ではなく、窒素ガスタンク49に接続される。
The
窒素ガス供給装置1Aの窒素ガス発生装置2及び窒素ガス補給装置17のそれぞれからの原子炉格納容器への窒素ガスの供給は、実施例1の窒素ガス供給装置1と同様に行われる。熱発電素子33も、窒素ガス供給装置1と同様に発電される。トレーラ43Aから蒸発器3内への液体窒素の供給、及びトレーラ43Bから液体窒素貯蔵タンク18内への液体窒素の供給に際して、ポンプ5,34はそれぞれ熱電発電素子33で発電された電力により駆動される。
The supply of nitrogen gas from the nitrogen gas generator 2 and the nitrogen
本実施例では、内部容器19内の圧力調節時において、圧力調節弁28が開いているときに圧力調節弁28から排出される内部容器19内の窒素ガスが配管51を通して窒素ガスタンク49内に貯蔵される。窒素ガスタンク49内に蓄えられた窒素ガスの圧力は、制御器15によって空気制御弁14に作用する。窒素ガスタンク49内の窒素ガスの圧力は、圧力調節弁50の開度を調節することによって、蒸気入口弁12を操作するために必要なできる圧力に調節される。窒素ガスタンク49内の窒素ガスの圧力は内部容器19内の窒素ガスの圧力よりも低くなっている。空気制御弁14が開いているときには、窒素ガスタンク49内の窒素ガスの圧力は蒸気入口弁12に作用しない。この状態では、蒸気入口弁12は閉じている。
In the present embodiment, when adjusting the pressure in the
本実施例は、実施例1で生じる効果を得ることができる。さらに、本実施例は、窒素ガスタンク49内の窒素ガスを蒸気入口弁12の開閉操作に用いることができるので、制御空気配管13が短くなり、上記入口弁12の制御空気系の構造を単純化することができる。具体的に説明すると、実施例1の窒素ガス供給装置1では、制御空気配管13が沸騰水型原子力発電プラントの計装用圧縮空気系に接続されているので、引き回す距離が長くなって非常に長い制御空気配管13が必要になる。これに対して、本実施例では、制御空気配管13は、窒素ガスタンク49に接続されるので、窒素ガス供給装置1の制御空気配管13よりも長さを著しく短くすることができる。
In the present embodiment, the effects produced in the first embodiment can be obtained. Furthermore, in this embodiment, the nitrogen gas in the
本実施例も、加圧水型原子力発電プラントの原子炉格納容器内に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置にも適用することができる。 This embodiment can also be applied to a nitrogen gas supply device that supplies nitrogen gas into a reactor containment vessel of a pressurized water nuclear power plant.
沸騰水型原子力発電プラントに適用する本発明の他の実施例である実施例3の窒素ガス供給装置を、図3を用いて説明する。本実施例の窒素ガス供給装置1Cは、実施例1の窒素ガス供給装置1において、蒸気供給管11、蒸気入口弁12、制御空気配管13及び空気制御弁14を削除し、替りに、電気ヒータ52及び開閉器(開閉装置)53を設けた構成を有する。窒素ガス供給装置1Bの他の構成は窒素ガス供給装置1と同じである。窒素ガス供給装置1Bにおいて、窒素ガス供給装置1と異なる構成のみについて説明する。
A nitrogen gas supply apparatus according to
電気ヒータ52は、蒸発器3内に設置され、ケーブル54により開閉器53を介して直流交流変換装置36に接続される。制御器15は、温度計16で測定された、蒸発器3内の水41の温度を入力し、この温度測定値が設定温度よりも低いときに開閉器53を閉じる。蓄電池35に蓄えられた電力が、直流交流変換装置36で交流に変換されて電気ヒータ52に供給される。電気ヒータ52は、発熱し、蒸発器3内の水41を加熱する。温度計16から出力された温度計測値が設定温度になったとき、制御器15は開閉器53を開く。これによって、電気ヒータ52による水41の加熱が中止される。
The
窒素ガス供給装置1Aの窒素ガス発生装置2及び窒素ガス補給装置17のそれぞれからの原子炉格納容器への窒素ガスの供給は、実施例1の窒素ガス供給装置1と同様に行われる。熱発電素子33においても、窒素ガス供給装置1と同様に発電される。トレーラ43Aから蒸発器3内への液体窒素の供給、及びトレーラ43Bから液体窒素貯蔵タンク18内への液体窒素の供給に際して、ポンプ5,34はそれぞれ熱電発電素子33で発電された電力により駆動される。
The supply of nitrogen gas from the nitrogen gas generator 2 and the nitrogen
本実施例は、実施例1で生じる効果を得ることができる。さらに、本実施例は、蒸発器3内の水41の加熱を電気ヒータ52によって行っているので、実施例1で設けられている蒸気供給管11、蒸気入口弁12、制御空気配管13及び空気制御弁14が不要になる。このため、窒素ガス供給装置1Bの構成がより簡素化される。
In the present embodiment, the effects produced in the first embodiment can be obtained. Further, in this embodiment, the
本実施例も、加圧水型原子力発電プラントの原子炉格納容器内に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置にも適用することができる。 This embodiment can also be applied to a nitrogen gas supply device that supplies nitrogen gas into a reactor containment vessel of a pressurized water nuclear power plant.
沸騰水型原子力発電プラントに適用する本発明の他の実施例である実施例4の窒素ガス供給装置を、図4を用いて説明する。本実施例の窒素ガス供給装置1Cは、実施例1の窒素ガス供給装置1に、連絡配管55を付加した構成を有する。開閉弁56が連絡配管55に設けられる。窒素ガス供給装置1Cの他の構成は窒素ガス供給装置1と同じである。窒素ガス供給装置1Cにおいて、窒素ガス供給装置1と異なる構成のみについて説明する。
A nitrogen gas supply apparatus according to
連絡配管55は、常温蒸発管12と開閉弁32の間で窒素ガス供給管31に接続され、開閉弁6と蒸発器3の間で液体窒素供給管4に接続される。窒素ガス補給装置17は、窒素ガス発生装置2から窒素ガスが原子炉格納容器内に供給されている期間(窒素ガス発生装置2が使用されている期間)では使用されていない。この期間においても、窒素ガス補給装置17の内部容器19から常温蒸発管12に液体窒素を供給する。開閉弁32が閉じられているので、常温蒸発管12で発生した窒素ガスは、連絡配管55を通って液体窒素供給管4に導かれ、蒸発管44及び窒素ガス供給管7を経て原子炉格納容器に供給される。このとき、開閉弁56は開いている。なお、窒素ガス供給管31を通して窒素ガスを原子炉格納容器内に導くときには、開閉弁32が開いており、開閉弁56が閉じている。
The
本実施例は、連絡配管55を設けているので、窒素ガス発生装置2から原子炉格納容器に窒素ガスを供給するときであっても、常温蒸発管33に設けた熱発電素子33により電力を発生することができる。本実施例は、実施例1で生じる効果も得ることができる。
In this embodiment, since the
連絡配管55は、液体窒素供給管4ではなく、蒸発器3よりも下流で窒素ガス供給管7に接続してもよい。本実施例も、加圧水型原子力発電プラントの原子炉格納容器内に窒素ガスを供給する窒素ガス供給装置にも適用することができる。
The
熱発電素子33を窒素ガス供給管7の外面に取り付けることによって、トレーラ43Aから蒸発器3に窒素ガス供給管7を通して液体窒素を供給する場合にも、この熱発電素子33によって電力を発生することができる。
By attaching the
1,1A,1B,1C…窒素ガス供給装置、2…窒素ガス発生装置、3…蒸発器、4,21…液体窒素供給管、5,34…ポンプ、7,31…窒素ガス供給管、11…蒸気供給管、12…蒸気入口弁、13…制御空気配管、14…空気制御弁、15…制御器、16…温度計、17…窒素ガス補給装置、18…液体窒素貯蔵タンク、19…内部容器、20…常温蒸発管、24…加圧蒸発管、26,28,50…圧力調節弁、33…熱電発電素子、35…蓄電池、36…直流交流変換装置、44…蒸発管、46…加圧装置、48…外部容器、49…窒素ガスタンク、52…電気ヒータ、53…開閉器、55…連絡配管。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B, 1C ... Nitrogen gas supply apparatus, 2 ... Nitrogen gas generator, 3 ...
Claims (4)
前記窒素ガス発生装置は、液体窒素輸送車に設置されてこの液体窒素輸送車からの液体窒素を加圧する第1ポンプによって供給される前記液体窒素を気化させる第1蒸発装置と、前記第1蒸発装置で発生した窒素ガスを原子炉格納容器に導く第1の窒素ガス供給管とを有し、
前記窒素ガス補給装置は、液体窒素輸送車に設置されてこの液体窒素輸送車からの液体窒素を加圧する第2ポンプによって供給される前記液体窒素を蓄える液体窒素貯蔵容器と、前記液体窒素貯蔵容器内の前記液体窒素を気化させる第2蒸発装置と、前記第2蒸発装置で発生した窒素ガスを前記原子炉格納容器に導く第2の窒素ガス供給管とを有し、
熱電発電装置が、前記第2蒸発装置、及び前記液体窒素貯蔵容器内の液体窒素を前記第2蒸発装置に導く第1配管の少なくとも1つに取り付けられ、
前記熱電発電装置で発生した電力を蓄える電力貯蔵装置、及び前記電力貯蔵装置と前記第1ポンプ及び前記第2ポンプのそれぞれを接続する配線を備えていることを特徴とする窒素ガス供給装置。 A nitrogen gas generator and a nitrogen gas replenisher;
The nitrogen gas generator is installed in a liquid nitrogen transport vehicle, and a first evaporation device that vaporizes the liquid nitrogen supplied by a first pump that pressurizes the liquid nitrogen from the liquid nitrogen transport vehicle, and the first evaporation. A first nitrogen gas supply pipe for guiding the nitrogen gas generated in the apparatus to the reactor containment vessel,
The nitrogen gas replenishing device is installed in a liquid nitrogen transport vehicle and stores the liquid nitrogen supplied by a second pump that pressurizes liquid nitrogen from the liquid nitrogen transport vehicle, and the liquid nitrogen storage container A second evaporator for vaporizing the liquid nitrogen therein, and a second nitrogen gas supply pipe for introducing nitrogen gas generated in the second evaporator to the reactor containment vessel,
A thermoelectric generator is attached to at least one of the second evaporator and the first piping for guiding the liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage container to the second evaporator;
A nitrogen gas supply device comprising: an electric power storage device that stores electric power generated by the thermoelectric power generation device; and a wiring that connects the electric power storage device to each of the first pump and the second pump.
前記蒸気供給装置に設けられた蒸気流量調節弁の開度を制御する制御用気体である前記窒素ガスを前記窒素ガス貯蔵容器から前記蒸気流量調節弁に導く第2配管を備えた請求項1に記載の窒素ガス供給装置。 The nitrogen gas generator includes a steam supply device that supplies steam that heats water in the first evaporator to heat the liquid nitrogen to be vaporized, into the first evaporator, and the nitrogen gas replenisher is A pressurizing device for pressurizing liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage container with nitrogen gas generated by vaporizing liquid nitrogen in the liquid nitrogen storage container, and the liquid when adjusting the pressure in the liquid nitrogen storage container A nitrogen gas storage container for storing nitrogen gas released from the nitrogen storage container;
The apparatus according to claim 1, further comprising a second pipe that guides the nitrogen gas, which is a control gas for controlling an opening degree of a steam flow rate control valve provided in the steam supply device, from the nitrogen gas storage container to the steam flow rate control valve. The nitrogen gas supply device described.
Priority Applications (1)
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