JP2614350B2 - 給水加熱器ドレンポンプアップ系統 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は原子力発電プラントの給水系統に係り、特に
給水加熱器で凝縮したドレンをドレンポンプで昇圧して
復水管に送給する給水加熱器ドレンポンプアップ系統に
関する。

（従来の技術） 一般に原子力発電プラントにおいて、復水もしくは給
水は給水加熱器においてタービン抽気による加熱が施さ
れた後に蒸気発生器へ送給される。そして、この給水加
熱器で凝縮したタービン抽気はドレンとなって順次低圧
側の給水加熱器へカスードして送られ、最終的には復水
器へ回収される。しかし、原子力発電プラントの熱効率
をより一層向上させる手段として給水加熱器のドレンを
カスケードして復水器に回収するのではなく、復水を送
給する復水管にドレンポンプを介して給水するシステ
ム、すなわち給水加熱器ドレンポンプアップ系統が採用
されるようになって来ている。この給水加熱器ドレンポ
ンプアップ系統では給水加熱器で凝縮したドレンを復水
と直接混合させるため、復水温度および給水温度の上昇
に大いに寄与し、発電プラントの効率を約0.5％程度向
上させることが出来る。このため、最新の原子力発電プ
ラントでは前記給水加熱器ドレンポンプアップ系統が採
用される傾向にある。

既に提案されている給水加熱器ドレンポンプアップ系
統の一例を第３図に示す。以下本図面を参照して従来技
術を説明する。

タービン１の排気は復水器２において凝縮し、復水と
なって一時滞留した後、復水ポンプ３によって昇圧さ
れ、復水浄化装置４を通った後、低圧給水加熱器５、６
において加熱され、復水管７を通って給水ポンプ８に導
かれる。この復水は給水として更に給水ポンプ８で昇圧
され、高圧給水加熱器９、10で更に加熱された後に給水
管11を通って蒸気発生器（図示せず）に送給される。一
方、低圧給水加熱器５、６および高圧給水加熱器９、10
へは上記タービン１からの抽気が抽気管（図示せず）を
通って供給され、上記各給水加熱器５、６、９、10にお
いて熱交換して凝縮してドレンを生成する。低圧給水加
熱器５のドレンはカスケードして低圧給水加熱器６に送
られ最終的に復水器６に回収される。一方、高圧給水加
熱器10のドレンは内蔵されたドレンクーラにより減温さ
れた後、ドレン管を通ってドレンタンク12に送られる。
高圧給水加熱器９のドレンはそのままドレン管を通って
ドレンタンク12に送られており、ドレンタンク12の圧力
は均圧管13により高圧給水加熱器９の圧力と等しく保た
れる。このように回収されたドレンはドレンタンク12に
一時的に貯溜された後、ドレンタンク降水管14により抽
出される。ドレンタンク降水管14は途中で３本に分岐
し、３台のドレンポンプ15A、15B、15Cにドレンを導く
よう構成されている。ドレンポンプ15A、15B、15Cは各
々50％の容量を持ち、通常は２台が運転され残りの１台
は待機状態にある。このようにして運転中のドレンポン
プが何らかの故障により停止した場合、予備ポンプを用
いて系統の運転が継続できる様に構成されている。ドレ
ンポンプ15A、15B、15Cはドレンタンク12からのドレン
を昇圧し、上記復水管７へ十分な圧力をもって供給し、
ドレンは復水と混合されるようになっている。

このように、上述した給水加熱器ドレンポンプアップ
系統は、上記高圧給水加熱器９、10のドレンを復水と混
合させ、復水温度および給水温度を上昇させて発電プラ
ントの熱効率向上を図っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した給水加熱器ドレンポンプ系統
においては、ドレンタンク12内のドレンは飽和ドレンで
あるため、タービン１の負荷が変化した様な場合、つま
りプラント過渡運転時に容易に前記ドレンタンク降水管
内ドレンのフラッシュ現象が発生するという難点があっ
た。

すなわち、タービン１の負荷が急速に減少した場合に
タービン抽気圧力もほぼ比例して低下する。従って、上
記高圧給水加熱器９、10の圧力も同じく急速に低下する
ため、ドレンタンク12では急激なドレンのフラッシュが
起こる。このフラッシュ蒸気は上記均圧管13を通って高
圧給水加熱器９に送られるため、ドレンタンク12内の圧
力降下をもたらし、更には前記ドレンタンク降水管14の
中でもフラッシュ現象が起こり、発生した気泡はドレン
ポンプ15A、15B、15Cに持ち込まれるため、最悪の場合
にはキャビテーションによりドレンポンプを損傷してし
まうという問題がある。

この対策として既にいくつかの方法が提案されてお
り、そのひとつには、第４図に示すように、前記ドレン
タンク12内のドレン温度よりも低温の復水の一部を復水
注入管16により前記ドレンタンク降水管14に導き、冷水
（復水）を注入して上記フラッシュ現象を抑制しようと
試みられている。しかし、この方法においても予備ポン
プを含め複数台のドレンポンプを用いた給水加熱器ドレ
ンポンプアップ系統では、以下に示すように十分な効果
が得られていない。

第５図は、ドレンタンク降水管14の管内の状態を示し
た図である。ドレンタンク12からのドレンはドレンタン
ク降水管14内を通り、復水管７より分岐する復水注入管
16からの復水と合流する。復水との合流により若干温度
が低下したドレンは、その後３本のドレンタンク降水管
分岐管14A、14B、14Cに分岐して３台のドレンポンプ15
A、15B、15Cに導かれる。前述の通りドレンポンプは２
台、例えばドレンポンプ15A、15Bが運転中であり、ドレ
ンポンプ１台、例えばドレンポンプ15Cが待機中（停
止）であるため、ドレンは全てドレンタンク降水管分岐
管14Aおよび14Bに流れ、ドレンタンク降水管分岐管14C
内は停溜ドレンとなっている。従って、ドレンタンク12
の圧力が急激に減少する過渡運転時にドレンタンク降水
管分岐管14C内には復水で減温されたドレンは流れ込ま
ないため、滞留しているドレンのフラッシュ現象が発生
する。ドレンタンク降水管分岐管14C内で発生した気泡
ａは連通するドレンタンク降水管分岐管14Bあるいは14A
に吸い込まれるため、運転中のドレンポンプ15A、15Bに
混入することになり、過渡運転時にドレンポンプのキャ
ビテーションを生じてドレンポンプの損傷を生じる虞れ
がある。

本発明の目的は、プラントの過渡運転時にもドレンタ
ンク降水管内でのフラッシュ現象を防止して信頼性の高
い給水加熱器ドレンポンプアップ系統を提供することに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明による給水加熱器ドレンポンプアップ系統は、
給水加熱器で凝縮したドレンをドレンタンクに回収し、
この給水加熱器ドレンを複数のドレンポンプで昇圧して
復水管内を流れる復水中に注入するようにした給水加熱
器ドレンポンプアップ系統において、ドレンタンクと複
数のドレンポンプとを各々独立したドレンタンク降水管
にて接続し、復水管から抽出される給水加熱器ドレン温
度よりも低温の復水を各ドレンタンク降水管に注入する
復水注入管をそれぞれ設けたことを特徴とする。

（作用） 本発明ではドレンタンクから複数のドレンポンプへの
ドレンタンク降水管を全て独立に接続し、ドレン降水管
での分岐を排除している。更に給水加熱器のドレン温度
よりも低温の復水をドレンタンク降水管の各々に注入す
るため、ドレンタンク内圧力が急激に減少する様ないわ
ゆる過渡運転状態において、運転中のドレンポンプ上流
での滞留をなくしドレンタンク降水管内でのドレンフラ
ッシュ発生を抑制することができドレンポンプでのキャ
ビテーションの発生が防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。な
お、本発明の中で上述した具体例と同一構成部材につい
ては同一符号を付して説明する。

第１図において、ドレンタンク12からは３本のドレン
タンク降水管17A、17B、17Cが各々独立して引き出さ
れ、３台のドレンポンプ15A、15B、15Cの各々に接続さ
れており、このため一切のドレンタンク降水管の分岐を
なくしている。また、復水管７から分岐し、ドレンタン
ク12内のドレン温度よりも低温の復水の一部を復水注入
管18A、18B、18Cにより前記各々のドレンタンク降水管1
7A、17B、17Cに供給するように構成されている。

上述のように構成された本発明の実施例では、ドレン
タンク12からのドレンは運転中のドレンポンプ15A、15B
に各々接続されたドレンタンク降水管17A、17Bにより抽
出される。ドレンはドレンタンク12内のドレン温度より
も低温の復水管７、すなわち本実施例では低圧給水加熱
器６出口から分岐される復水注入管18A、18Bにより復水
が注入されておりドレンタンク12からのドレンと合流す
る。このため運転中のドレンポンプ15A、15B上流のドレ
ン降水管には常時減温されたドレンが流れており、ドレ
ン滞溜部もないためドレンタンク12内の圧力が急激に低
下する過渡運転時にもドレンのフラッシュが発生するこ
とはない。また、停止しているドレンポンプ15C上流の
ドレンタンク降水管17Cは他のドレン降水管17A、17Bと
は完全に分離されているため、たとえドレン降水管17C
内にドレンフラッシュが発生しても、発生した気泡はド
レンタンク12に上昇して抜けるため運転しているドレン
ポンプ15A、15Bに気泡が混入することはない。

以上の通り、本実施例によれば運転中のドレンポンプ
15A、15Bの上流のドレンタンク降水管は常時フラッシュ
発生を防止でき、ドレンポンプ15A、15Bのキャビテーシ
ョンは確実かつ容易な手段で防止できる。

なお、本実施例では復水管７内の復水の一部が復水注
入管18A、18B、18Cを通って常時３本のドレンタンク降
水管17A、17B、17Cに供給されるが、本発明の主旨から
必ずしも運転していないドレンポンプ上流のドレンタン
ク降水管には前記復水を注入する必要はない。このた
め、例えば第２図に示すように復水注入管18A、18B、18
Cのそれぞれに復水注入弁19A、19B、19Cを設置し、各々
のドレンポンプ15A、15B、15Cの起動信号により対応す
る復水注入弁を開するようにしても良い。すなわち、例
えばドレンポンプ15A、15Bが運転中でドレンポンプ15C
が停止中であれば復水注入弁19A、19Bは開、復水注入弁
19Cは閉となるため復水管７からの復水はドレン降水管1
7A、17Bのみに供給され、停止中のドレンポンプ15C上流
のドレンタンク降水管17Cへの復水の注入を遮断するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば給水加熱器で凝縮
したドレンをドレンタンクに回収し、この給水加熱器ド
レンをドレンポンプで昇圧して復水管内を流れる復水中
に注入するようにした給水加熱器ドレンポンプアップ系
統において、ドレンタンクのドレンを独立のドレンタン
ク降水管により各々のドレンポンプに送り、給水加熱器
ドレン温度よりも低温の復水の一部をドレンタンク降水
管の各々に注入するようにしているから、タービン負荷
の急変時にもドレンタンク降水管でのフラッシュ現象を
抑制することができ、ドレンポンプの損傷が防止される
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による給水加熱器ドレンポンプアップ系
統の実施例を示す系統図、第２図は本発明による他の実
施例を示す系統図、第３図および第４図は既に提案され
ている給水加熱器ドレンポンプアップ系統を示す系統
図、第５図は既に提案されている給水加熱器ドレンポン
プアップ系統のドレンタンク降水管の管内の状態を示す
図である。 １……タービン ２……復水器 ３……復水ポンプ ４……復水浄化装置 ５、６……低圧給水加熱器 ７……復水管 ８……給水ポンプ ９、10……高圧給水加熱器 11……給水管 12……ドレンタンク 13……均圧管 14……ドレンタンク降水管 14A、14B、14C……ドレンタンク降水管分岐管 15A、15B、15C……ドレンポンプ 16……復水注入管 17A、17B、17C……ドレンタンク降水管 18A、18B、18C……復水注入管 19A、19B、19C……復水注入弁

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給水加熱器で凝縮したドレンをドレンタン
   クに回収し、この給水加熱器ドレンを複数のドレンポン
   プで昇圧して復水管内を流れる復水中に注入するように
   した給水加熱器ドレンポンプアップ系統において、前記
   ドレンタンクと複数の前記ドレンポンプとを各々独立し
   たドレンタンク降水管にて接続し、前記復水管から抽出
   される給水加熱器ドレン温度よりも低温の復水を前記ド
   レンタンク降水管に注入する復水注入管をそれぞれ設け
   たことを特徴とする給水加熱器ドレンポンプアップ系
   統。
2. 【請求項２】前記各復水注入管に復水注入弁を設け、前
   記ドレンポンプの起動信号によりそれと対応する前記復
   水注入弁を全開するようにしたことを特徴とする請求項
   １記載の給水加熱器ドレンポンプアップ系統。