JP3462235B2

JP3462235B2 - 蒸気発生装置

Info

Publication number: JP3462235B2
Application number: JP14641793A
Authority: JP
Inventors: 俊夫大貫; 寛辻; 美知雄洞山; 正男戸塚; 広充塩沢
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba System Technology Corp
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 2003-11-05
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: JPH074209A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電設備におけ
る蒸気発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所における蒸気発生系統（以
下スチームコンバータ又は単にＳＣと称す）としては、
例えば図１２に示すような構成となっている。図１２に
おいて、高圧タービン１からの抽気は加熱蒸気減圧弁２
を通り、中間熱交換器３の胴側に入り加熱する。この胴
側の圧力は、圧力検出器１０により検出されて蒸気発生
系統制御装置１３に入力され、この蒸気発生系統制御装
置１３が加熱蒸気下限弁２を調整することにより一定の
圧力に制御される。

【０００３】中間熱交換器３で加熱された非放射性の循
環水（熱水）は、圧力調整弁６，７を通り、フラッシュ
タンク８に導かれてフラッシュする。フラッシュタンク
８の器内の圧力は、圧力検出器１２により検出されて蒸
気発生系統制御装置１３に入力され、この蒸気発生系統
制御装置１３が圧力調整弁６，７を調整することにより
一定の圧力に制御される。このフラッシュタンク８で発
生した熱は所内蒸気負荷９に送られる。

【０００４】循環ポンプ４，５は、通常複数台が同一ヘ
ッダに並列に接続され、また圧力調整弁６，７も通常複
数台が同一ヘッダに並列に接続される。図１２に示す系
統においては、５０％容量の循環ポンプ４，５が２台、
５０％容量の圧力調整弁６，７を２個とした場合であ
る。

【０００５】循環ポンプ４，５はスチームコンバータが
起動（加熱蒸気減圧弁２が開したときがＳＣの起動とな
る）前に１台を起動する。それ以降は循環ポンプのトリ
ップ等により、ポンプ吐出し圧力が一定圧力となった場
合、圧力スイッチ１１の動作により待機側ポンプが自動
起動する。また、循環ポンプ４，５の一方が運転、他方
が待機している場合には、圧力調整弁６，７の一方を制
御、他方は全閉となるように制御されている。

【０００６】また、通常は循環ポンプ４，５の一方が運
転、他方が待機状態で使用されるが、所内蒸気負荷が増
加し、一方の循環ポンプの容量を超える５０％以上とな
った場合には、待機している他方の循環ポンプも起動
し、２台の循環ポンプを運転する。また、圧力調整弁
６，７も一方を全開、他方を制御の状態となる。

【０００７】図１３に循環ポンプ４，５のうち１台のみ
運転中の場合の圧力調整弁６，７の開度を、また図１４
に循環ポンプ４，５が２台共運転中の場合の圧力調整弁
６，７の開度を示す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
蒸気発生系統において、循環ポンプ４，５が２台とも運
転中に何等かの原因により１台がトリップした場合、循
環流量は急激に減少し、フラッシュタンク８内の圧力が
一定になるように制御されているので、圧力調整弁６，
７は開方向に動作することになる。

【０００９】このとき、循環ポンプ４，５は一方が運転
中（５０％容量）であるにもかかわらず、圧力調整弁
６，７は一方が全開（５０％容量）で他方も開状態から
さらに開方向に動作しているので、運転中の循環ポンプ
は過流量状態となり、ポンプを損傷する恐れがある。

【００１０】また、同時に所内蒸気負荷側において、受
給蒸気量の半減により各装置、機器は機能を損ない運転
系統に支障を招く恐れがある。一方、前述した蒸気発生
系統においては、一般的に通常運転状態のとき中間熱交
換器３の胴側圧力が管側圧力より低くなるように設計さ
れているが、何ずれかの不具合の発生により胴側圧力が
上昇した場合には、圧力検出器１０により検出された熱
交換器３の胴側の圧力検出信号をもとに加熱蒸気発生弁
２を閉方向に制御して胴側圧力を降下させている。

【００１１】しかし、中間熱交換器３の胴側圧力が上昇
した場合にそのときの圧力検出信号をもとに加熱蒸気発
生弁２を閉方向に制御しても胴側圧力が降下せず、異常
に圧力上昇した場合には次のような問題が発生する。

【００１２】即ち、加熱蒸気発生弁２の制御不調等の不
具合発生によって胴側の圧力が異常に上昇すると、胴側
の放射性流体（熱水）側への漏洩が発生し、系統外への
放射性流体の流出、また中間熱交換器３の非放射性循環
水（熱水）の胴側への漏洩が発生し、非放射性循環水
（熱水）が系統外である中間熱交換器３の胴側に流出す
ることが想定される。

【００１３】本発明の第１の目的は、循環ポンプが過流
量による損傷を防止すると共に、所内蒸気負荷側の装
置、機器を保護し、また第２の目的は中間熱交換器の胴
側圧力が何等かの原因により異常に高くなった場合でも
系統外に不必要な放射性流体あるいは非放射性流体の流
出を防止することができる蒸気発生装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記ような目的
を達成するため、次のような手段により蒸気発生装置を
構成するものである。請求項１に対応する発明は、原子
力発電プラントにおけるタービンからの抽気を加熱源と
して非放射性の水を加熱する熱交換器と、この熱交換器
で加熱された熱水を減圧、沸騰させて非放射性蒸気を発
生させ、この蒸気をプラントの必要負荷に供給するフラ
ッシュタンクと、吸込側が前記フラッシュタンクに、吐
出側が前記熱交換器にそれぞれ接続され、前記フラッシ
ュタンクの下部に溜ったドレインを昇圧すると共に、前
記熱交換器を経由して前記フラッシュタンクに供給する
並列に設けられた複数台の循環ポンプと、入口側が前記
熱交換器に、出口側が前記フラッシュタンクにそれぞれ
接続され、前記フラッシュタンクの器内圧力を調整する
並列に設けられた複数個の圧力調整弁とを備えた蒸気発
生系統において、前記フラッシュタンクから前記プラン
トの負荷に供給される蒸気を負荷の重要度に応じて複数
に分割して供給する蒸気供給系と、これら各蒸気供給系
にそれぞれ設けられた蒸気供給弁と、前記循環ポンプの
運転信号が入力され、何ずれかの循環ポンプがトリップ
すると前記各蒸気供給系のうち重要度の低い蒸気供給系
の蒸気供給弁を閉方向に制御する供給弁制御手段とを備
えたものである。

【００１５】請求項２に対応する発明は、原子力発電プ
ラントにおけるタービンからの抽気を加熱源として非放
射性の水を加熱する熱交換器と、この熱交換器で加熱さ
れた熱水を減圧、沸騰させて非放射性蒸気を発生させ、
この蒸気をプラントの必要負荷に供給するフラッシュタ
ンクと、吸込側が前記フラッシュタンクに、吐出側が前
記熱交換器にそれぞれ接続され、前記フラッシュタンク
の下部に溜ったドレインを昇圧すると共に、前記熱交換
器を経由して前記フラッシュタンクに供給する並列に設
けられた複数台の循環ポンプと、入口側が前記熱交換器
に、出口側が前記フラッシュタンクにそれぞれ接続さ
れ、前記フラッシュタンクの器内圧力を調整する並列に
設けられた複数個の圧力調整弁とを備えた蒸気発生系統
において、前記循環ポンプの運転信号が入力され、何ず
れかの循環ポンプがトリップするとそのときの前記循環
ポンプの運転台数に応じた開度制限信号を前記圧力調整
弁に与えて開度を制限する圧力弁開度制限手段を設けた
ものである。

【００１６】請求項３に対応する発明は、原子力発電プ
ラントにおけるタービンからの抽気を加熱源として非放
射性の水を加熱する熱交換器と、この熱交換器で加熱さ
れた熱水を減圧、沸騰させて非放射性蒸気を発生させ、
この蒸気をプラントの必要負荷に供給するフラッシュタ
ンクと、吸込側が前記フラッシュタンクに、吐出側が前
記熱交換器にそれぞれ接続され、前記フラッシュタンク
の下部に溜ったドレインを昇圧すると共に、前記熱交換
器を経由して前記フラッシュタンクに供給する循環ポン
プとを備えた蒸気発生系統において、前記熱交換器の胴
側圧力と管側圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力
検出手段により検出された胴側圧力と管側圧力との差を
演算し、前記胴側圧力と管側圧力との差が設定値より大
きくなると前記加熱源のタービン抽気をしゃ断すると共
に前記循環ポンプを停止させる演算制御手段を設けたも
のである。

【００１７】請求項４に対応する発明は、原子力発電プ
ラントにおけるタービンからの抽気を加熱源として非放
射性の水を加熱する熱交換器と、この熱交換器で加熱さ
れた熱水を減圧、沸騰させて非放射性蒸気を発生させ、
この蒸気を所内ボイラを備えた所内プラントの蒸気供給
系を通して必要負荷に供給するフラッシュタンクと、吸
込側が前記フラッシュタンクに、吐出側が前記熱交換器
にそれぞれ接続され、前記フラッシュタンクの下部に溜
ったドレインを昇圧すると共に、前記熱交換器を経由し
て前記フラッシュタンクに供給する循環ポンプとを備え
た蒸気発生系統において、前記所内プラントの蒸気供給
系に、前記所内負荷に供給される蒸気を前記所内ボイラ
または前記フラッシュタンクの何ずれかに切替える蒸気
切替弁を設け、この切替弁により前記蒸気原子力発電プ
ラントが運転されていないときは前記所内ボイラーから
の加熱蒸気を、また前記原子力発電プラントが運転され
ているときは前記フラッシュタンクからの加熱蒸気を所
内負荷に供給可能にしたものである。

【００１８】

【作用】請求項１に対応する発明の蒸気発生装置にあっ
ては、複数台の循環ポンプが全て運転中のとき何れかの
循環ポンプがトリップして、フラッシュタンクからプラ
ントの負荷に供給される蒸気量が減少しても、負荷の重
要度に応じて複数に分割された蒸気供給系のうち重要度
の低い蒸気供給系の蒸気供給弁が閉方向に制御されるの
で、重要度の高い蒸気系に接続されている負荷、つまり
装置、機器を継続して運転することができる。また、循
環ポンプが２台の場合、その一方がトリップしても重要
度の低い蒸気供給弁を強制的に閉方向に制御することに
より、残り１台の循環ポンプが過流量で損傷することを
防止できる。

【００１９】請求項２に対応する発明の蒸気発生装置に
あっては、複数台の循環ポンプが全て運転中のとき何れ
かの循環ポンプがトリップすると、そのときの循環ポン
プの運転台数に応じた開度制限信号により圧力調整弁の
開度が制限されるので、過流量による循環ポンプの損傷
を防止することができる。

【００２０】請求項３に対応する発明の蒸気発生装置に
あっては、圧力検出手段により検出された熱交換器の胴
側圧力と管側圧力との差から胴側圧力が異常に上昇した
ことが判別されると、加熱源のタービン抽気をしゃ断す
ると共に前記循環ポンプを停止して系統から隔離される
ので、放射性流体あるいは非放射性循環水を不必要な系
統外への流出を防止することができる。

【００２１】請求項４に対応する発明の蒸気発生装置に
あっては、プラント運転中は所内ボイラを運転せずにフ
ラッシュタンクからの放射能の含まないクリーンな加熱
蒸気を所内負荷に供給することが可能となり、また所内
蒸気の使用量が多い場合には所内ボイラとの並列運転が
可能となるので、所内ボイラの容量を低減することがで
きる。

【００２２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は本発明による蒸気発生装置の第１の実施例を
示す系統構成図であり、図５と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる点についての
み述べる。第１の実施例では、図１に示すようにフラッ
シュタンク８から所内蒸気負荷９に接続される蒸気供給
系統を重要系１６と非重要系１７に分けて重要系１６に
蒸気供給弁（Ａ）１８を設け、非重要系１７に蒸気供給
弁（Ｂ）１９を設ける構成とし、蒸気発生系統制御装置
１３に対しては従来と同様に中間熱交換器３の胴側の圧
力制御およびフラッシュタンク８の器内圧力制御を行う
ことに加えて、循環ポンプ４，５の運転中信号Ｓ４，Ｓ
５を入力し、循環ポンプ４，５が共に運転中に何等かの
原因により一方がトリップした場合、非重要系の蒸気供
給弁（Ｂ）１９を強制的に全閉させるように制御信号を
出力する機能を持たせたものである。

【００２３】図２は上記機能を実現するための具体的な
回路例を示すものである。図２において、循環ポンプ
４，５が運転中のとき、ロジック“１”なる信号Ｓ４，
Ｓ５がそれぞれ入力されるアンド回路ＡＮＤと、このア
ンド回路ＡＮＤの出力信号を反転するノット回路ＮＯＴ
と、このノット回路ＮＯＴの出力がロジック“１”のと
き蒸気供給弁（Ｂ）１９に強制閉指令Ｓ２０を出力する
強制閉指令発生部２０とから構成されている。

【００２４】次に上記のように構成された蒸気発生装置
の作用について述べる。いま、循環ポンプ４，５が共に
運転されているものとすれば、これら両循環ポンプ４，
５が運転中である信号、つまりロジック“１”信号が図
２に示す制御回路に入力され、アンド回路ＡＮＤよりロ
ジック“１”なる信号が出力され、さらにこの信号はノ
ット回路ＮＯＴにより反転されて強制閉指令発生部２０
に入力される信号はロジック“０”となる。

【００２５】従って、強制閉指令発生部２０より蒸気供
給弁（Ｂ）１９に強制閉指令Ｓ２０が与えられないの
で、フラッシュタンク８より所内蒸気負荷９につながる
重要系１６および非重要系１７の蒸気供給弁１８および
１９は、共に全開の状態となっている。

【００２６】このような状態にあるとき、何等かの原因
により一方の循環ポンプがトリップすると、循環水流量
は急激に減少し、フラッシュタンク８の圧力が低下す
る。このとき、図２に示す制御回路に入力される循環ポ
ンプ４，５からの運転中信号の一方がロジック“１”、
他方がロジック“０”となるので、アンド回路ＡＮＤの
出力信号がロジック“０”となり、さらにこの信号がノ
ット回路ＮＯＴにより反転されてロジック“１”とな
る。

【００２７】従って、強制閉指令発生部２０より非重要
系１７に設けられた蒸気供給弁（Ｂ）１９に強制閉指令
信号Ｓ２０が出力されるので、蒸気供給弁（Ａ）１８は
開状態、蒸気供給弁（Ｂ）１９は全閉となり、フラッシ
ュタンク８から所内蒸気負荷９に供給される蒸気量が絞
り込まれる。

【００２８】このように上記実施例においては、２台の
循環ポンプ４，５が運転されているときに何等かの原因
によりその一方がトリップした場合には、所内蒸気負荷
９への非重要系１７の蒸気供給弁（Ｂ）１９が強制的に
全閉となって非重要系１７への蒸気供給は断たれるが、
重要系１６への蒸気供給は維持されるので、装置、機器
を保護することができる。また、残った運転中の循環ポ
ンプが過流量で損傷することを防止することができる。

【００２９】図３は本発明の第２の実施例における蒸気
発生系統制御装置１３の制御機能を示す回路図で、図２
と同一部分には同一符号を付して説明する。第２の実施
例では、２台の循環ポンプ４，５の一方がトリップする
と、ノット回路ＮＯＴの出力により非重要系１７の蒸気
供給弁（Ｂ）１９に開度制限信号Ｓ２１を出力する開度
制限信号発生部２１を設けたものである。この場合、開
度制限信号発生部２１より出力される開度制限信号Ｓ２
１は、蒸気供給弁（Ｂ）１９を全閉になるまでは絞り込
まないが、図４に示すように一方の循環ポンプが運転中
に過流量となる制限値より低く抑えられるような設定値
となっている。

【００３０】このような構成としても、第１の実施例と
同様に重要系１６に接続される装置、機器を保護すると
共に、系統運転を継続することができる。図５は本発明
の第３の実施例を示す蒸気発生系統の構成図であり、図
１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、
ここでは異なる点についてのみ述べる。第３の実施例で
は、図５に示すように蒸気発生系統制御装置１３に対し
て、従来と同様に中間熱交換器３の胴側の圧力制御およ
びフラッシュタンク８の器内圧力制御を行うことに加え
て、循環ポンプ４，５の運転中信号Ｓ４，Ｓ５を入力
し、循環ポンプ４，５が共に運転中に何等かの原因によ
り一方がトリップした場合、圧力調整弁（Ｂ）７を強制
的に全閉させるように制御信号を出力する機能を持たせ
たものである。

【００３１】図６は上記機能を実現するための具体的な
回路例を示すものである。図６において、循環ポンプ
４，５が運転中のとき、ロジック“１”なる信号Ｓ４，
Ｓ５がそれぞれ入力されるアンド回路ＡＮＤと、このア
ンド回路ＡＮＤの出力信号を反転するノット回路ＮＯＴ
と、このノット回路ＮＯＴの出力がロジック“１”のと
き圧力調整弁（Ｂ）７に強制閉指令Ｓ２２を出力する強
制閉指令発生部２２とから構成されている。

【００３２】このような構成の蒸気発生装置において、
いま循環ポンプ４，５が共に運転されているものとすれ
ば、これら両循環ポンプ４，５が運転中である信号、つ
まりロジック“１”信号が図６に示す制御回路に入力さ
れ、アンド回路ＡＮＤよりロジック“１”なる信号が出
力され、さらにこの信号はノット回路ＮＯＴにより反転
されてロジック“０”なる信号となる。

【００３３】従って、強制閉指令発生部２２より圧力調
整弁（Ｂ）７に強制閉指令Ｓ２２が与えられないので、
圧力調整弁（Ａ）６が全開で、圧力調整弁（Ｂ）７が開
状態で制御中となっている。

【００３４】このような状態にあるとき、何等かの原因
により一方の循環ポンプがトリップすると、循環水流量
は急激に減少し、フラッシュタンク８の圧力が低下す
る。このとき、図６に示す制御回路に入力される循環ポ
ンプ４，５からの運転中信号の一方がロジック“１”、
他方がロジック“０”となるので、アンド回路ＡＮＤの
出力信号がロジック“０”となり、さらにこの信号がノ
ット回路ＮＯＴにより反転されてロジック“１”とな
る。

【００３５】従って、強制閉指令発生部２２より圧力調
整弁（Ｂ）７に強制閉指令信号Ｓ２２が出力されるの
で、圧力調整弁（Ａ）６は開状態を保つが、圧力調整弁
（Ｂ）７は全閉となる。これにより、残った運転中の循
環ポンプが過流量状態にならないので、ポンプの損傷を
防止することができる。

【００３６】図７は本発明の第４の実施例における蒸気
発生系統制御装置１３の制御機能を示す回路図で、図６
と同一部分には同一符号を付して説明する。第４の実施
例では、２台の循環ポンプ４，５の一方がトリップする
と、ノット回路ＮＯＴの出力により圧力調整弁（Ｂ）７
に開度制限信号Ｓ２３を出力する開度制限信号発生部２
３を設けたものである。この場合、開度制限信号発生部
２３より出力される開度制限信号Ｓ２３は、圧力調整弁
（Ｂ）７を全閉になるまでは絞り込まないが、図８に示
すように一方の循環ポンプが運転中に過流量となる制限
値より低く抑えられるような設定値となっている。

【００３７】このような構成としても、第３の実施例と
同様に残った運転中の循環ポンプが過流量状態にならな
いので、ポンプの損傷を防止することができる。図９は
本発明による蒸気発生系統の第５の実施例を示す構成図
である。

【００３８】図９において、高圧タービン３１からの抽
気は加熱蒸気電動弁３２、加熱蒸気減圧弁３３を通り、
中間熱交換器３４の胴側に入り加熱される。この胴側圧
力は圧力検出器３５により検出され、その検出信号をも
とに加熱蒸気減圧弁３３を調整し、一定の圧力に制御さ
れる。

【００３９】中間熱交換器３４で加熱された非放射性の
循環水（熱水）は、圧力調整弁３５を通りフラッシュタ
ンク３６に導かれてフラッシュされる。このフラッシュ
タンク３６の器内圧力は、圧力検出器３７により検出さ
れ、その検出信号をもとに圧力調整弁３５を調整して一
定の圧力に制御され、フラッシュタンク３６で発生した
蒸気は所内蒸気負荷３８に送られる。

【００４０】また、フラッシュタンク３６に溜められた
熱水は２台の循環ポンプ３９，４０によって昇圧され、
再び中間熱交換器３４に送られる。このような構成の蒸
気発生系統において、本実施例では中間熱交換器３４の
管側圧力検出器４１の出力信号ｖ１と胴側圧力検出器４
２（胴側圧力検出器３５との兼用としてもよい）の出力
信号ｖ２を圧力差演算装置４３に入力し、その出力信号
を加熱蒸気電動止め弁３２および循環ポンプ３９，４０
に与える構成とするものである。

【００４１】この圧力差演算装置４３は、図１０に示す
ように管側圧力検出器４１の出力信号ｖ１と胴側圧力検
出器４２の出力信号ｖ２とを比較する加減演算器４３ａ
と、この加減演算器４３ａの出力信号ｖ３が入力され、
予め設定した胴側圧力が管側圧力より高くなる事象が発
生した場合のみ接点出力ｖ４を送出する圧力差設定器４
３ｂと、この圧力差設定器４３ｂの接点出力ｖ４を予定
時間遅延させて出力する遅延動作タイマー４３ｃから構
成されている。なお、遅延動作タイマー４３ｃは一過性
のプロセス流体の脈動による誤動作を防止するためのも
のである。

【００４２】このような構成の蒸気発生系統において、
管側圧力検出器４１により検出された中間熱交換器３４
の管側圧力検出信号ｖ１と胴側圧力検出器４２により検
出された胴側圧力検出信号ｖ２とが圧力差演算装置４３
に入力され、圧力設定器４３ｂにより加減演算器４３ａ
の出力信号ｖ３から中間熱交換器３４の胴側出力が何等
かの不具合の発生によって異常に上昇したことを検出す
ると、その出力信号ｖ４を遅延動作タイマー４３ｃを通
して加熱蒸気電動止め弁３２および循環ポンプ３９，４
０に与え、加熱蒸気電動止め弁３２を閉にすると共に、
循環ポンプ３９，４０を停止する。

【００４３】従って、中間熱交換器３４が蒸気発生系統
から隔離されるので、放射性流体あるいは非放射性循環
水（熱水）の不必要な系統外への流出を防止することが
できる。

【００４４】図１１は本発明による蒸気発生系統の第６
の実施例を示す構成図である。図１１に示す蒸気発生系
統は、所内負荷蒸気系に所内ボイラーが備えられ、例え
ば空調機器、放射性廃棄物処理設備に所内ボイラーまた
はフラッシュタンクより加熱蒸気を切替えて供給可能な
構成になっている。

【００４５】図１１において、５０は沸騰粋形の原子力
発電設備で、この原子力発電設備５０は原子炉圧力容器
５１、この原子炉圧力容器５１より主蒸気管５２を通し
て蒸気が流入する主蒸気タービン５３、この主蒸気ター
ビン５３の背圧側蒸気を復水器５４により復水し、給水
ポンプ５５より供給されるドレインを加熱して再び原子
炉圧力容器５１に給水管５６を通して戻す給水加熱器５
７を備えている。

【００４６】このような原子力発電設備５０の主蒸気タ
ービン５３とチューブ式熱交換器５８とを抽気管５９に
より連絡し、その途中に抽気蒸気をしゃ断する機能を有
する仕切弁６０と熱交換器５８の胴側の器内圧力を検出
する圧力検出器６１から圧力信号を受けて器内圧力を制
御する圧力制御器６２と減圧弁６３を備えている。

【００４７】熱交換器５８に導かれた抽気蒸気は、熱交
換器５８内の伝熱管５８ａの内側を通る熱水と熱交換
し、ドレインとなってドレイン管６４およびドレイン調
節弁６５を経て原子力発電設備５０内の給水加熱器５７
に回収される。また、熱交換器５８には胴側の抽気蒸気
の圧力と伝熱管５８ａの外側の熱水の圧力の差圧を検出
する差圧検出器６６を備え、この差圧検出器６６で検出
された差圧に応じて差圧監視装置６７により仕切弁６０
を制御するようにしている。

【００４８】伝熱管５８ａ内の熱水は熱水配管６８を通
してフラッシュタンク６９内に導かれ、この熱水配管６
８にはフラッシュタンク６９内の圧力を検出する圧力検
出器７０からの信号を受けてフラッシュタンク６９内の
圧力を制御する圧力制御器７１および減圧弁７２を備え
ている。

【００４９】フラッシュタンク６９内に導かれた熱水は
蒸気と熱水に分離され、熱水は熱水配管７３および循環
ポンプ７４により再び熱交換器５８に戻されるようにな
っている。

【００５０】一方、フラッシュタンク６９内で分離され
た蒸気は、蒸気供給切替弁７５と蒸気供給管７６を経て
所内負荷蒸気系７７に供給可能になっている。この所内
負荷蒸気系７７は所内ボイラー７８が備えられ、この所
内ボイラー７８の加熱蒸気は蒸気供給切替弁７９および
所内蒸気管８０を通して、またフラッシュタンク６９か
らの加熱蒸気は蒸気供給切替弁７５と蒸気供給管７６を
通して空調機器８１、放射性廃棄物処理設備８２にそれ
ぞれ供給可能になっている。そして、これら空調機器８
１、放射性廃棄物処理設備８２より排出されたドレイン
はドレインタンク８３に溜められ、給水ドレインポンプ
８４により給水仕切弁８５および給水管８６を通して所
内ボイラ７８に、または給水切替弁８７および給水管８
８を通してフラッシュタンク６９に戻されるようになっ
ている。

【００５１】ところで、前述したように蒸気供給源とし
て所内ボイラ７８に加えて主タービン５３の抽気を利用
して熱交換器５８で蒸気を発生させ、所内蒸気として供
給する蒸気発生系統においては、沸騰水形原子力発電所
の場合には抽気蒸気内に放射能が含まれるが、所内蒸気
系は放射能を含まないクリーン系でなければならない。
このため、熱交換器５８での放射能リーク対策を十分に
考えなければならないが、これを具体化したものがない
のが現状である。

【００５２】即ち、所内負荷蒸気供給系の運転中は、熱
交換器５８の器内圧力（胴側）の熱水の圧力より低く制
御される。一方、熱交換器５８は伝熱管５８ａを有して
いるため、抽気蒸気に含まれる放射能が熱水側に漏れる
ことはないが、万一漏れるとすれば、伝熱管５８ａに穴
等が明き且つ熱水側の圧力が抽気蒸気側の圧力よりも低
くなった場合のみ発生する。

【００５３】上記放射能の熱水側の洩れを防止するため
には、常に差圧を差圧検出器６６にて検出し、差圧が逆
差圧になる前に、つまり規定差圧よりも小さくなったな
らば、抽気蒸気側を仕切弁６０でしゃ断することによ
り、放射能が熱水側に混入することを防止できる。

【００５４】このように本発明による蒸気発生装置の第
６の実施例においては、原子力発電設備５０が運転され
ていないときは所内負荷蒸気系７７に備えられた所内ボ
イラー７８からの加熱蒸気を、また原子力発電設備５０
が運転されているときはフラッシュタンク６９からの加
熱蒸気を蒸気供給切替弁７９、８７を切替えて空調機器
８１、放射性廃棄物処理設備８２にそれぞれ供給可能な
構成としたので、主タービン５３の抽気蒸気を利用でき
るときは所内ボイラ７８の停止が可能となり、また所内
蒸気の使用量が多い場合には所内ボイラ７８との並列運
転が可能となるため、所内ボイラ７８の容量を低減する
ことができると共に、所内ボイラ７８の燃料費または電
気量を節約でき、プラント総合熱効率の点で有利にな
る。

【００５５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、循環
ポンプが過流量による損傷を防止すると共に、所内蒸気
負荷側の装置、機器を保護することができ、また中間熱
交換器の胴側圧力が何等かの原因により異常に高くなっ
た場合でも系統外に不必要な放射性流体あるいは非放射
性流体の流出を防止することができる蒸気発生装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蒸気発生装置の第１の実施例を示
す系統構成図。

【図２】同実施例における蒸気発生系統制御装置の回路
図。

【図３】本発明の第２の実施例における蒸気発生系統制
御装置の回路図。

【図４】同実施例における蒸気供給開度と供給量との関
係を示す図。

【図５】本発明の第３の実施例を示す系統構成図。

【図６】同実施例における蒸気発生系統制御装置の回路
図。

【図７】本発明の第４の実施例における蒸気発生系統制
御装置の回路図。

【図８】同実施例における蒸気供給開度と供給量との関
係を示す図。

【図９】本発明の第５の実施例を示す系統構成図。

【図１０】同実施例における圧力差演算装置の回路図。

【図１１】本発明の第６の実施例を示す系統構成図。

【図１２】従来の蒸気発生制御装置を示す系統構成図。

【図１３】同系統構成において、２台の循環水ポンプの
うち１台のみ運転しているときの圧力調整弁開度と流量
との関係を示す図。

【図１４】同じく２台の循環水ポンプが共に運転してい
るときの圧力調整弁開度と流量との関係を示す図。

【符号の説明】

１…高圧タービン、２…加熱蒸気減圧弁、３…中間熱交
換器、４，５…循環ポンプ、６，７…圧力調整弁、８…
フラッシュタンク、９…所内蒸気負荷、１０，１２…圧
力検出器、１１…圧力スイッチ、１３…蒸気発生系統制
御装置。

フロントページの続き (72)発明者洞山美知雄東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者戸塚正男東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者塩沢広充東京都府中市晴見町２丁目24番地の１東芝システムテクノロジー株式会社内 (56)参考文献特開昭61−53595（ＪＰ，Ａ) 特開平４−76203（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−118991（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−128954（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−171601（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01K 17/00 F01K 21/00 F22B 3/04 G21D 5/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】原子力発電プラントにおけるタービンか
らの抽気を加熱源として非放射性の水を加熱する熱交換
器と、この熱交換器で加熱された熱水を減圧、沸騰させ
て非放射性蒸気を発生させ、この蒸気をプラントの必要
負荷に供給するフラッシュタンクと、吸込側が前記フラ
ッシュタンクに、吐出側が前記熱交換器にそれぞれ接続
され、前記フラッシュタンクの下部に溜ったドレインを
昇圧すると共に、前記熱交換器を経由して前記フラッシ
ュタンクに供給する並列に設けられた複数台の循環ポン
プと、入口側が前記熱交換器に、出口側が前記フラッシ
ュタンクにそれぞれ接続され、前記フラッシュタンクの
器内圧力を調整する並列に設けられた複数個の圧力調整
弁とを備えた蒸気発生系統において、前記フラッシュタ
ンクから前記プラントの負荷に供給される蒸気を負荷の
重要度に応じて複数に分割して供給する蒸気供給系と、
これら各蒸気供給系にそれぞれ設けられた蒸気供給弁
と、前記循環ポンプの運転信号が入力され、何ずれかの
循環ポンプがトリップすると前記各蒸気供給系のうち重
要度の低い蒸気供給系の蒸気供給弁を閉方向に制御する
供給弁制御手段とを備えたことを特徴とする蒸気発生装
置。
【請求項２】原子力発電プラントにおけるタービンか
らの抽気を加熱源として非放射性の水を加熱する熱交換
器と、この熱交換器で加熱された熱水を減圧、沸騰させ
て非放射性蒸気を発生させ、この蒸気をプラントの必要
負荷に供給するフラッシュタンクと、吸込側が前記フラ
ッシュタンクに、吐出側が前記熱交換器にそれぞれ接続
され、前記フラッシュタンクの下部に溜ったドレインを
昇圧すると共に、前記熱交換器を経由して前記フラッシ
ュタンクに供給する並列に設けられた複数台の循環ポン
プと、入口側が前記熱交換器に、出口側が前記フラッシ
ュタンクにそれぞれ接続され、前記フラッシュタンクの
器内圧力を調整する並列に設けられた複数個の圧力調整
弁とを備えた蒸気発生系統において、前記各循環ポンプ
の運転信号が入力され、何ずれかの循環ポンプがトリッ
プするとそのときの前記循環ポンプの運転台数に応じた
開度制限信号を前記圧力調整弁に与えて開度を制限する
圧力弁開度制限手段を設けたことを特徴とする蒸気発生
装置。
【請求項３】原子力発電プラントにおけるタービンか
らの抽気を加熱源として非放射性の水を加熱する熱交換
器と、この熱交換器で加熱された熱水を減圧、沸騰させ
て非放射性蒸気を発生させ、この蒸気をプラントの必要
負荷に供給するフラッシュタンクと、吸込側が前記フラ
ッシュタンクに、吐出側が前記熱交換器にそれぞれ接続
され、前記フラッシュタンクの下部に溜ったドレインを
昇圧すると共に、前記熱交換器を経由して前記フラッシ
ュタンクに供給する循環ポンプとを備えた蒸気発生系統
において、前記熱交換器の胴側圧力と管側圧力を検出す
る圧力検出手段と、この圧力検出手段により検出された
胴側圧力と管側圧力との差を演算し、前記胴側圧力と管
側圧力との差が設定値より大きくなると前記加熱源のタ
ービン抽気をしゃ断すると共に前記循環ポンプを停止さ
せる演算制御手段を設けたことを特徴とする蒸気発生装
置。
【請求項４】原子力発電プラントにおけるタービンか
らの抽気を加熱源として非放射性の水を加熱する熱交換
器と、この熱交換器で加熱された熱水を減圧、沸騰させ
て非放射性蒸気を発生させ、この蒸気を所内ボイラを備
えた所内プラントの蒸気供給系を通して必要負荷に供給
するフラッシュタンクと、吸込側が前記フラッシュタン
クに、吐出側が前記熱交換器にそれぞれ接続され、前記
フラッシュタンクの下部に溜ったドレインを昇圧すると
共に、前記熱交換器を経由して前記フラッシュタンクに
供給する循環ポンプとを備えた蒸気発生系統において、
前記所内プラントの蒸気供給系に、前記所内負荷に供給
される蒸気を前記所内ボイラまたは前記フラッシュタン
クの何ずれかに切替える蒸気切替弁を設け、この切替弁
により前記蒸気原子力発電プラントが運転されていない
ときは前記所内ボイラーからの加熱蒸気を、また前記原
子力発電プラントが運転されているときは前記フラッシ
ュタンクからの加熱蒸気、または所内ボイラからの加熱
蒸気と共に負荷に供給可能にしたことを特徴とする蒸気
発生装置。