JP3272140B2 - グランド蒸気復水装置 - Google Patents

グランド蒸気復水装置

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JP3272140B2 JP05688594A JP5688594A JP3272140B2 JP 3272140 B2 JP3272140 B2 JP 3272140B2 JP 05688594 A JP05688594 A JP 05688594A JP 5688594 A JP5688594 A JP 5688594A JP 3272140 B2 JP3272140 B2 JP 3272140B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は火力、原子力発電プラン
トに使用されるグランド蒸気復水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】火力、原子力発電プラントにはグランド
蒸気復水器が設置されており、蒸気タービンその他のグ
ランド部から排出される蒸気を導いて冷却水と熱交換さ
せ、復水として回収するようになっている。図8におい
て、符号1は復水ポンプ、2は復水管、3はグランド蒸
気復水器、4はグランド蒸気排風機、5は蒸気タービ
ン、6はグランド蒸気供給管、7はグランド蒸気排気管
である。
【0003】グランド蒸気復水器3はグランド蒸気排水
管7を通してグランド蒸気を吸引するため、グランド蒸
気復水器3の圧力を負圧にする目的でグランド蒸気排風
機4が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】発電プラントでは外部
電源喪失時には復水を移送する復水ポンプ1や、グラン
ド蒸気排風機4が止まるため、復水管2内に復水が滞留
し、又グランド蒸気復水器3内の圧力は負圧を保てなく
なり、圧力が上昇する。圧力は蒸気タービン5へのグラ
ンド蒸気供給管6の設置圧力まで上がる可能性がある。
従って飽和温度が上昇することによってグランド蒸気復
水器3内の温度が上昇する。グランド蒸気は外部電源喪
失後も蒸気タービン5等より排出されるため、復水がグ
ランド蒸気復水器3内で加熱され、加熱された復水は流
れのないグランド蒸気復水器3よりも高位に接続される
復水管2内を対流により上昇する。さらに前述のように
グランド蒸気復水器3内の温度が上昇するため、本配管
が復水管2全体の中で上部に位置している従来プラント
においては加温された復水が管内でフラッシュし、外部
電源喪失前に当該配管内にあった冷たい水と接して再び
急激に凝縮するウォータハンマーが発生することがあ
る。本発明の目的は外部電源喪失時に発生するウォータ
ハンマーを効果的に防止するようにしたグランド蒸気復
水装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に係る発明はグランド蒸気復水器に復水を導
く入口管に逆止弁を設けたものである。また、請求項2
に係る発明は、グランド蒸気復水器の上部に接続される
復水管よりレベルを高く保ってヘッドタンクを設け、外
部電源喪失時に管内の水がフラッシュしないようにした
ものである。また、請求項3に係る発明はグランド蒸気
復水器の上部に接続される復水管に給水装置を設け、外
部電源喪失時に冷却水を注入するようにしたものであ
る。
【0006】
【作用】上記請求項1のグランド蒸気復水装置によれ
ば、自然対流により配管の中を上昇する水の流れを逆止
弁により止めることができ、一部の復水の温度上昇に留
まることから、ウォータハンマーの発生を防止すること
ができる。
【0007】上記請求項2のグランド蒸気復水装置によ
れば、グランド蒸気復水器の上部に接続される復水管内
の圧力をグランド蒸気管の蒸気タービンへの供給側の設
定圧力以上にすることにより、管内のフラッシュを防ぐ
ことができる。例えば、グランド蒸気管の蒸気タービン
への供給側の設定圧力が0.29kg/cm2 atg であり、グラ
ンド蒸気復水器の復水管内の圧力が大気圧であれば、フ
ラッシュを防止したい復水管より 2.9m以上高いレベル
にヘッドタンクを設置することにより管内でフラッシュ
が発生するのを防止できる。
【0008】上記請求項3のグランド蒸気復水装置によ
れば、復水管内の水の全容積は大きいため、局所的に加
温されるグランド蒸気復水器の上部に接続される復水管
内の復水と、それ以外の箇所の冷たい復水とを混合させ
ることによりフラッシュする温度までの温度上昇を防ぐ
ことができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は本発明の請求項1の一実施例を示す系統
図である。なお、上述した図8と同一部分には同符号を
付し、重複した説明を省略する。図1において、符号8
は逆止弁、符号9は逆U字状のグランド蒸気復水器入口
管を示している。
【0010】以上のように構成された実施例の作用を説
明する。外部電源喪失が発生すると、従来の技術で述べ
たようにグランド蒸気によって加温された水が復水管内
を上昇する。グランド蒸気復水器入口管9を上部に接続
する場合、逆止弁8をグランド蒸気復水器入口管9の出
口に設置することにより対流によって加温された復水或
いは蒸気が流入するのを防ぐことができる。グランド蒸
気復水器入口管9内に流れた蒸気が冷水と置換する過程
で冷水と接触して起こるウォータハンマーは蒸気が冷水
と置換可能な体積を減少させることで軽微にすることが
できる。
【0011】図2は本発明の請求項2の一実施例を示す
系統図である。図2において、符号11はグランド蒸気復
水器3の上部に接続される復水管、符号12はグランド蒸
気復水器3の下部の復水管、符号13はヘッドタンク、符
号14はヘッドタンク13と復水管12とを接続する管であ
る。ヘッドタンク13とグランド蒸気復水器3の復水管11
のレベル差hは復水管11内に圧力のグランド蒸気管の蒸
気タービン5への供給側の設定圧力以上になるような水
頭をもたせる値よりも大きくする。
【0012】以上のように構成された実施例の作用を説
明する。外部電源喪失時にグランド蒸気復水器3内の水
が加温され、グランド蒸気復水器3の復水管11を上昇す
ることは前述した通りであるが、グランド蒸気復水器3
の加熱蒸気側の圧力、つまりグランド蒸気排気管7の圧
力は、グランド蒸気排風機4が停止した場合、グランド
蒸気供給側圧力まで上昇することが考えられ、その場合
グランド蒸気復水器3の加熱蒸気側の温度はグランド蒸
気供給側圧力の飽和温度まで上昇する。グランド蒸気復
水器3内で熱交換された復水の温度は最大でグランド蒸
気復水器3の加熱蒸気側の温度であることから、復水管
内で復水がフラッシュするための圧力、つまり飽和圧力
はグランド蒸気供給側圧力に他ならない。従ってグラン
ド蒸気復水器3の上部に接続される復水管11内で復水が
フラッシュしないように当該復水管内の圧力をグランド
蒸気供給側圧力以上になるように設定しておけば、ウォ
ータハンマーは発生しない。
【0013】本発明の請求項2に係る他の実施例を図面
を参照して説明する。図3において、符号は図2と同様
である。図2においてはヘッドタンク13はグランド蒸気
復水器3よりも低位の復水管12とつながっているが、図
3においては、ヘッドタンク13はグランド蒸気復水器3
の復水管11と管14とを介してレベルの低い位置でつなが
っている。
【0014】以上のように構成された実施例の作用は図
2の作用と同様であり、高温流体がヘッドタンク13内に
流れ込まないようにグランド蒸気復水器3の下部に接続
される復水管12の対流の考えられないレベルで管14と接
続させておけば、ヘッドタンク13内の水も復水管11の水
もフラッシュしない。
【0015】本発明の請求項2に係る他の実施例を図面
を参照して説明する。図4において符号は図2と同様で
あり、グランド蒸気復水器3の復水管12はグランド蒸気
復水器3を出た後に、グランド蒸気復水器3の復水管11
とのレベル差がh以上のレベルになるまで立ち上がる。
ここでhは復水管11内の圧力がグランド蒸気管の蒸気タ
ービン5への供給側の設定圧力以上になるような水頭を
もたせる値よりも大きくする。通常、本系統の配管内の
容積は外部電源喪失時に系統外に流出する水の量よりも
十分大きく、ヘッドタンクの代替えに利用できる。
【0016】本発明の請求項2に係る他の実施例を図面
を参照して説明する。図5において符号は図4と同様で
あり、グランド蒸気復水器3の復水管11はグランド蒸気
復水器3を出た後に、一度レベルが下がり再び復水管11
とのレベル差がh以上のレベルになるまで立ち上がる。
ここでhは復水管11内の圧力がグランド蒸気管の蒸気タ
ービン5への供給側の設定圧力以上になるような水頭を
もたせる値よりも大きくする。通常本系統の配管内の容
積は外部電源喪失時に系統外に流出する水の量よりも十
分大きく、ヘッドタンクの代替えに利用できる。
【0017】本発明の請求項3に係る実施例を図面を参
照して説明する。図6においてグランド蒸気復水器3の
復水管11と、グランド蒸気復水器3の復水管11を除く復
水管12とをバイパス管14で結びこの経路に非常用ポンプ
15を設けている。
【0018】以上のように構成された実施例の作用を説
明する。外部電源喪失が発生した時に非常用電源を電源
とする非常用ポンプ15が運転を開始し、復水管11以外の
加温されていない復水をグランド蒸気復水器3の復水管
11に注入する。これは復水管全体の復水を一様な温度に
保つことができ、全体容積が充分に大きいことからフラ
ッシュが生じても軽微でありウォータハンマーの発生を
抑えることができる。
【0019】本発明の請求項3に係る他の実施例を図面
を参照して説明する。図7において連絡管16はグランド
蒸気復水器3の復水管11と、非常用補機冷却水ポンプ17
を電源喪失時に自動的に開する弁18を接続する管であ
り、連絡管19は上部に接続される復水管14と非常用補機
冷却水ポンプ17の吸い込み側とを電源喪失時に自動的に
開する弁18を介して接続する管である。
【0020】非常用設備を有する補機冷却水系は、外部
電源喪失時に非常用電源にて運転を継続している。外部
電源喪失時には弁18が自動的に開し、補機冷却水が連絡
管16を通して復水管11に注入され、そこで復水と混合さ
れる。そして、冷却された後に連絡管19から補機冷却水
系を戻される。
【0021】これによれば、復水管全体の復水を一様な
温度に保つことができ、全体容積が充分に大きいことか
ら、フラッシュが生じても軽微であり、ウォータハンマ
ーの発生を抑えることができる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、自然対流により配管の中を上昇する水の流れを逆
止弁により止めることがき、復水の温度上昇が狭い範囲
におさまり、ウォータハンマーを防止することができ
る。
【0023】請求項2の発明によれば、グランド蒸気復
水器の上部に接続される復水管内の圧力をグランド蒸気
管の蒸気タービンへの供給側の設定圧力以上にすること
により、管内のフラッシュを防ぐことができる。例え
ば、グランド蒸気管の蒸気タービンへの供給側の設定圧
力が0.29kg/cm2 atg であり、グランド蒸気復水器の上
部に接続される復水管内の圧力が大気圧であれば、フラ
ッシュを防止したい復水管より 2.9m以上天側のレベル
にヘッドタンクを設置することにより管内のフラッシュ
を防止できる。
【0024】請求項3の発明によれば、復水管内の復水
の全容積は大きいため、局所的に加温される復水を冷た
い復水によって冷却することにより温度上昇を防ぐこと
ができ、管内のフラッシュを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるグランド蒸気復水装置の一実施例
を示す構成図。
【図2】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図3】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図4】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図5】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図6】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図7】本発明の他の実施例を示す構成図。
【図8】従来の復水管における復水挙動を示す説明図。
【符号の説明】
1…復水ポンプ、2,11,12…復水管、3…グランド蒸
気復水器、4…グランド蒸気排風機、5…蒸気タービ
ン、6…グランド蒸気供給管、7…グランド蒸気排気
管、8…逆止弁、9…グランド蒸気復水器入口管、13…
ヘッドタンク、14…バイパス管、15…非常用ポンプ、1
6,19…連絡管、17…非常用補機冷却水ポンプ、18…
弁。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グランド蒸気復水器に復水を導く入口管
    に逆止弁を設け、外部電源喪失時にグランド蒸気によっ
    て加温された復水が入口管の水平部に対流によって流入
    するのを防止することを特徴とするグランド蒸気復水装
    置。
  2. 【請求項2】 グランド蒸気復水器の上部に接続される
    復水管よりレベルを高く保ってヘッドタンクを設け外部
    電源喪失時に管内の水がフラッシュしなうにうに構成し
    たことを特徴とするグランド蒸気復水装置。
  3. 【請求項3】 グランド蒸気復水器の上部に接続される
    復水管に給水装置を設け、外部電源喪失時に冷却水を注
    入するようにしたことを特徴とするグランド蒸気復水装
    置。
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