JP4698717B2 - Warm water supply system of nuclear power plant and operation method of the hot water supply system - Google Patents
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Description
本発明は,原子力発電所の温水供給システム及びその温水供給システムの運転方法に関する。 The present invention relates to a hot water supply system for a nuclear power plant and a method for operating the hot water supply system.
原子炉内の冷却水に含まれているクラッド及び放射性核種等の不純物を浄化する原子炉冷却材浄化系が、原子力発電所内に設置された原子力発電プラントに設けられている。原子炉冷却材浄化系には、不純物等を除去する浄化装置が設けられ、さらに、原子炉から排出されて浄化装置に供給される冷却水を冷却する非再生熱交換器が設けられる。この非再生熱交換器には、上記の冷却水を冷却する補機冷却水を供給する原子炉補機冷却系が接続されている。 A nuclear reactor power plant installed in a nuclear power plant is provided with a reactor coolant purification system that purifies impurities such as cladding and radionuclides contained in cooling water in the nuclear reactor. The reactor coolant purification system is provided with a purification device that removes impurities and the like, and is further provided with a non-regenerative heat exchanger that cools the cooling water discharged from the reactor and supplied to the purification device. The non-regenerative heat exchanger is connected to a reactor auxiliary cooling system that supplies auxiliary cooling water for cooling the cooling water.
原子力発電所の温水供給システムは、原子炉の廃熱を利用して暖房用の水を温めて温水とし、この温水を原子力発電所内に設置された暖房用の複数の放熱器(空調負荷)に供給するシステムである。 The hot water supply system of a nuclear power plant uses the waste heat of the reactor to warm the water for heating to warm water, and this hot water is supplied to multiple radiators (air conditioning loads) for heating installed in the nuclear power plant. It is a supply system.
従来の原子力発電所の温水供給システムの一例が特許第2954256号公報の第1図に説明されている。この第1図に記載された温水供給システムでは、原子炉補機冷却系に設けられた補機冷却水が流れる温水熱交換器内で、暖房用水が温かい補機冷却水によって加熱されて温度が上昇し、この温められた暖房用水がバックアップ熱交換器を経て空調負荷に供給される。温度が低下して空調負荷から排出された暖房用水は、温水熱交換器に戻されて補機冷却水によって再度加熱される。温水熱交換器及びバックアップ熱交換器をバイパスする、空調負荷から排出された暖房用水の一部が、バックアップ熱交換器から排出された暖房用水に混合され、空調負荷に供給する暖房用水の温度を設定温度に調節している。この温度調節は、温度調節弁を用いて、温水熱交換器及びバックアップ熱交換器をバイパスした暖房用水の、バックアップ熱交換器から排出された暖房用水に対する混合割合を制御することによって行われる。温度調節弁による暖房用水の温度調節は、外気の温度に基づいて行われている。原子炉の運転停止時等の、原子炉の廃熱が温水熱交換器に供給されなくなったとき、所内ボイラからバックアップ熱交換器に蒸気が供給され、温水熱交換器から排出された暖房用水がその蒸気によって加熱される。バックアップ熱交換器に供給される蒸気の量は、蒸気流量調節弁によって制御される。 An example of a conventional hot water supply system for a nuclear power plant is illustrated in FIG. 1 of Japanese Patent No. 2954256. In the hot water supply system shown in FIG. 1, heating water is heated by warm auxiliary cooling water in the hot water heat exchanger through which auxiliary cooling water provided in the reactor auxiliary cooling system flows. The heated heating water is supplied to the air conditioning load through the backup heat exchanger. The heating water discharged from the air conditioning load due to a decrease in temperature is returned to the hot water heat exchanger and heated again by the auxiliary machine cooling water. A part of the heating water discharged from the air conditioning load that bypasses the hot water heat exchanger and the backup heat exchanger is mixed with the heating water discharged from the backup heat exchanger, and the temperature of the heating water supplied to the air conditioning load is adjusted. The temperature is adjusted to the set temperature. This temperature adjustment is performed by controlling the mixing ratio of the heating water bypassing the hot water heat exchanger and the backup heat exchanger with respect to the heating water discharged from the backup heat exchanger, using the temperature control valve. The temperature adjustment of the heating water by the temperature control valve is performed based on the temperature of the outside air. When the reactor waste heat is no longer supplied to the hot water heat exchanger, such as when the reactor is shut down, steam is supplied from the on-site boiler to the backup heat exchanger, and the heating water discharged from the hot water heat exchanger Heated by the steam. The amount of steam supplied to the backup heat exchanger is controlled by a steam flow control valve.
空調負荷から排出された暖房用水は、温水ポンプによって昇圧されて、温水加熱器に、及び温水熱交換器及びバックアップ熱交換器をバイパスして温度調節弁にそれぞれ供給される。この温水ポンプの容量は100%であり、温水ポンプが故障した場合に備えて100%容量の温水ポンプ一台が予備機としてさらに設けられている。温水供給システムの運転時においては、予備機は待機状態にあり、通常使用する温水ポンプが駆動されて空調負荷から排出された暖房用水が温水熱交換器等に供給されている。この温水ポンプが故障したときには、予備機が駆動されて温水供給システムの運転が継続される。 Heating water discharged from the air conditioning load is boosted by a hot water pump and supplied to the hot water heater and to the temperature control valve by bypassing the hot water heat exchanger and the backup heat exchanger. The capacity of this hot water pump is 100%, and one hot water pump with a capacity of 100% is further provided as a spare machine in case the hot water pump fails. During the operation of the hot water supply system, the spare machine is in a standby state, and the hot water pump that is normally used is driven to supply the heating water discharged from the air conditioning load to the hot water heat exchanger or the like. When this hot water pump fails, the spare machine is driven and the operation of the hot water supply system is continued.
発明者らは、原子力発電所の温水供給システムを種々検討した結果、その給水システムのコンパクト化という新たな課題を見出した。 As a result of various studies on the hot water supply system of the nuclear power plant, the inventors have found a new problem of making the water supply system compact.
本発明の目的は、コンパクトな原子力発電所の温水供給システム及びその温水供給システムの運転方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a compact hot water supply system for a nuclear power plant and a method for operating the hot water supply system.
上記した目的を達成する本発明の特徴は、複数のポンプが駆動されているときには、第1温水設定温度に基づいて温度調節弁を制御して空調負荷に供給される温水の温度を調節し、複数のポンプの1台がトリップしたときには、第1温水設定温度よりも高い第2温水設定温度を用いて温度調節弁を制御して空調負荷に供給される温水の温度を調節する制御装置を備えたことにある。 The feature of the present invention that achieves the above object is that when a plurality of pumps are driven, the temperature control valve is controlled based on the first hot water set temperature to adjust the temperature of the hot water supplied to the air conditioning load, When one of the plurality of pumps trips, a controller is provided that controls the temperature control valve using a second hot water set temperature that is higher than the first hot water set temperature to adjust the temperature of the hot water supplied to the air conditioning load. That is.
駆動されている複数のポンプのうち1台がトリップして空調負荷に供給される温水の流量が減少しても、温度調節弁が、前記複数のポンプが運転されているときに温度調節弁の制御に用いられる第1温水設定温度よりも高い第2温水設定温度を用いて温度調節弁を制御するので、空調負荷が設置された領域において所定の暖房温度を確保することができる。このため、温水供給システムの運転時において待機状態になる、前記複数の温水ポンプに対する予備機の設置が不要になり、原子力発電所の温水供給システムをコンパクトにすることができる。前記複数のポンプのそれぞれの容量は、例えば、50%と、100%よりも小さくすることができる。 Even if one of the plurality of pumps being driven trips and the flow rate of the hot water supplied to the air conditioning load decreases, the temperature control valve is not connected to the temperature control valve when the plurality of pumps are in operation. Since the temperature control valve is controlled using the second warm water set temperature that is higher than the first warm water set temperature used for the control, a predetermined heating temperature can be ensured in the region where the air conditioning load is installed. For this reason, it is not necessary to install spare machines for the plurality of hot water pumps that are in a standby state during operation of the hot water supply system, and the hot water supply system of the nuclear power plant can be made compact. The capacity of each of the plurality of pumps can be, for example, 50% and smaller than 100%.
好ましくは、複数のポンプの1台がトリップしている状態で温度調節弁の開度が設定開度まで増大したとき、蒸気をバックアップ熱交換器に供給するために蒸気調節弁を開くことが望ましい。 Preferably, it is desirable to open the steam control valve to supply steam to the backup heat exchanger when the opening of the temperature control valve increases to the set opening while one of the plurality of pumps is tripping. .
上記した目的は、第1バイパス弁を設けた第2バイパス配管を、第1隔離弁、第2ポンプ、第2隔離弁、及びその第1隔離弁、その第2ポンプ及びその第2隔離弁をこの順番に接続する配管を有する換気空調補機常用冷却水系のその配管に、第1隔離弁と第2ポンプの間で接続し、さらに、第1ポンプの上流で戻り水配管に接続し、
第2バイパス弁を設けた第3バイパス配管を、換気空調補機常用冷却水系のその配管に、第2ポンプと第2隔離弁の間で接続し、さらに、第1ポンプの下流で戻り水配管に接続し、
第1ポンプがトリップしたとき、第1及び第2隔離弁を閉じ、第1及び第2バイパス弁を開き、第2ポンプを駆動させることによっても達成できる。この場合には、第2ポンプが第1ポンプの予備機として機能するので、従来、設けられていた第1ポンプの予備機が不要になる。したがって、原子力発電所の温水供給システムをコンパクトにすることができる。
The purpose described above is to provide the second bypass pipe provided with the first bypass valve, the first isolation valve, the second pump, the second isolation valve, and the first isolation valve, the second pump and the second isolation valve. Connect to the piping of the ventilation air conditioning auxiliary service cooling water system having piping connected in this order, between the first isolation valve and the second pump, and further connect to the return water piping upstream of the first pump,
A third bypass pipe provided with a second bypass valve is connected between the second pump and the second isolation valve to that pipe of the ventilation / air conditioning auxiliary service cooling water system, and further, a return water pipe downstream of the first pump. Connected to
It can also be achieved by closing the first and second isolation valves, opening the first and second bypass valves and driving the second pump when the first pump trips. In this case, since the second pump functions as a spare machine for the first pump, the spare machine for the first pump that has been conventionally provided is unnecessary. Therefore, the hot water supply system of the nuclear power plant can be made compact.
本発明によれば、原子力発電所の温水供給システムをコンパクトにすることができる。 According to the present invention, the hot water supply system of a nuclear power plant can be made compact.
本発明の実施例を以下に説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明の好適な一実施例である実施例1の原子力発電所の温水供給システムを、図1を用いて説明する。本実施例の原子力発電所の温水供給システム(以下、温水供給システムという)1は、温水熱交換器2、バックアップ熱交換器3、温水ポンプ4A,4B、温度調節弁5、蒸気調節弁12、第1制御装置14、第2制御装置15及び第3制御装置17を備えている。
A hot water supply system for a nuclear power plant according to
温水熱交換器2は、温水供給管6によってバックアップ熱交換器3に接続され、バックアップ熱交換器3の胴側に連絡される。バックアップ熱交換器3に接続されてバックアップ熱交換器3の胴側に連絡された温水供給管7は三方弁である温度調節弁5に接続される。温度調節弁5に接続された温水供給管8は、複数の空調負荷21に接続される。各空調負荷21に接続された温水戻り管9が、温水熱交換器2に接続されて温水熱交換器2の胴側に連絡され、さらに、温水供給管6に連絡される。50%容量の温水ポンプ4A、及び開閉弁19Aが温水戻り管9に設けられる。分岐管9Aが、開閉弁19Aの上流で、さらに、温水ポンプ4Aの上流で、温水戻り管9にそれぞれ接続される。50%容量の温水ポンプ4B、及び開閉弁19Bが分岐管9Aに設けられる。温水ポンプ4A及び4Bは並列に配置されている。温水ポンプ4A,4Bと温水熱交換器2の間で温水戻り管9に接続されたバイパス配管10は、温度調節弁5に接続される。温水供給システム1は、温水ポンプ4A,4B以外に温水ポンプを設置していない。すなわち、温水供給システム1は、温水供給システム1の運転時に待機状態になる、温水ポンプ4A,4Bの予備機を設けていない。
The hot
原子力発電所に設置された原子力発電プラントの原子炉冷却材浄化系には、不純物等を除去する浄化装置(図示せず)、及び原子炉内の冷却水を冷却する冷却装置である非再生熱交換器(図示せず)が設けられる。この非再生熱交換器には、上記の冷却水を冷却する補機冷却水を供給する原子炉補機冷却系の補機冷却系配管24が接続されている。補機冷却系配管24は、温水熱交換器2に接続されて、温水熱交換器2内に設置された複数の伝熱管に連絡される。
The reactor coolant purification system of a nuclear power plant installed in a nuclear power plant includes a purification device (not shown) that removes impurities and the like, and a non-regenerative heat that is a cooling device that cools cooling water in the reactor. An exchanger (not shown) is provided. The non-regenerative heat exchanger is connected to an auxiliary equipment
所内蒸気系の蒸気供給管11が、バックアップ熱交換器3に接続され、バックアップ熱交換器3に設けられた複数の伝熱管(図示せず)の一端部に連絡される。所内蒸気系の蒸気排出管13が、バックアップ熱交換器3に接続され、バックアップ熱交換器3に設けられた複数の伝熱管(図示せず)の他端部に連絡される。蒸気調節弁12が蒸気供給管11に設けられる。
A steam supply pipe 11 of the in-house steam system is connected to the
温度調節弁5の開度を制御する第2制御装置15及び蒸気調節弁12の開度を制御する第3制御装置17は、第1制御装置14に接続される。温度検出器16が温水供給管8に設置され、この温度検出器16は第2制御装置15に接続される。温度検出器18が温水供給管7に設置され、この温度検出器18は第3制御装置17に接続される。各空調負荷21が設置される建屋(例えば、原子炉建屋)の外部の外気温度を検出する温度検出器20が第1制御装置14に接続される。第1制御装置14は、第2制御装置15及び第3制御装置17に制御開始指令及び制御終了指令を出力する中央制御装置として機能する。第1制御装置14、第2制御装置15及び第3制御装置17は、1つの制御装置として構成してもよい。
The
原子力発電プラントにおいては、建屋(原子炉建屋及びタービン建屋等)に換気空調系が設けられている。温水供給システムの運転期間は、換気空調系が冬期運転モード(暖房空調)になる期間である冬期のみとなる。このため、温水供給システム1は、換気空調系が夏期運転モードから冬期運転モードに切替ったときに運転が開始される。本実施例の温水供給システム1は、通常運転時において、50%容量の温水ポンプ4A及び4Bが共に運転される。温水ポンプ4A及び4Bを運転することによって、温水供給システム1が必要とする系統流量100%を維持することができる。温水供給システム1の運転方法を、図2、図3及び図4を用いて説明する。
In a nuclear power plant, a ventilation air conditioning system is provided in a building (such as a reactor building and a turbine building). The operation period of the hot water supply system is only in the winter period in which the ventilation air conditioning system is in the winter operation mode (heating air conditioning). For this reason, the hot
第1制御装置14は、換気空調系が夏期運転モードから冬期運転モードに切替える切替え指令を入力し(ステップS1)、50%容量の温水ポンプ4A及び4Bに駆動制御信号を出力する。切替え指令は、オペレータが入力装置(図示せず)から入力する。駆動制御信号の出力によって、温水ポンプ4A及び4Bが駆動される。開閉弁19A,19Bが開いているので、温水ポンプ4A,4Bで昇圧された温水戻り管9内の水が温水熱交換器2の胴側に供給される。
The
原子炉冷却材浄化系の非再生熱交換器と温水熱交換器2の間を、補機冷却系配管24内を流れる補機冷却水が循環している。この非再生熱交換器内で、補機冷却水が原子炉で加熱された冷却水によって加熱される。加熱された補機冷却水が、補機冷却系配管24内を流れ、温水熱交換器2の伝熱管内に供給される。温水戻り管9から温水熱交換器2の胴側に供給された水が、温水熱交換器2の伝熱管内を流れる補機冷却水によって加熱され、温水となる。
Auxiliary cooling water flowing in the auxiliary cooling system piping 24 circulates between the non-regenerative heat exchanger of the reactor coolant purification system and the hot
温水熱交換器2から排出された温水は、温水供給管6を通ってバックアップ熱交換器3に供給される。蒸気調節弁12が全閉状態になっているので、所内蒸気系の蒸気が蒸気供給管11を通してバックアップ熱交換器3に供給されていない。このため、バックアップ熱交換器3に供給された温水は、蒸気によって加熱されないで、温水供給管7、温度調節弁5及び温水供給管8を通ってそれぞれの空調負荷21に供給される。各空調負荷21で温水の熱が放熱され、各空調負荷21が設置されている、建屋内のそれぞれの領域で暖房が行われる。熱の放熱によって温度が低下した温水は、各空調負荷21から排出されて温水戻り管9を通り、温水ポンプ4A,4Bで再度昇圧されて温水熱交換器2の胴側に供給される。空調負荷21から排出されて温水戻り管9内を流れる温水を、便宜的に、戻り温水と称する。温水ポンプ4A,4Bで昇圧された戻り温水の一部は、バイパス配管10を通って、温度調節弁5に導かれ、温水供給管7内を流れる温度の高い温水に混合される。バイパス配管10内を流れる戻り温水は、温水熱交換器2で加熱されていないので、温水供給管7内を流れる温水よりも温度が低くなっている。
The hot water discharged from the hot
温水ポンプ4A及び4Bが駆動されているとき、第1制御装置14は、温水ポンプ2台運転モードでの制御を実行する。温水ポンプ2台運転モードでは、蒸気調節弁12は閉じられたままである。各空調負荷21に供給される温水の温度調節は、温度調節弁5によって行われる。第1制御装置14は、50%容量の温水ポンプ2台運転時における温水設定温度を出力する(ステップS2)。第1制御装置14は、温水ポンプ2台運転時における第1温水設定温度、及び温水ポンプ1台運転時における第2温水設定温度を、外気の温度に基づいてそれぞれ求める。第1温水設定温度は、外気温度、及び図4においてA点及びB点を通る点線で示される特性25に基づいて求められる。例えば、外気温度が17℃のときには第1温水設定温度は17℃であり、外気温度が−7℃のときには第1温水設定温度は45℃である。第2温水設定温度は、外気温度、及び図4においてA点及びC点を通る一点鎖線で示される特性26に基づいて求められる。例えば、外気温度が−7℃のときには第2温水設定温度は63℃である。第1及び第2温水設定温度は、外気温度によって変化する。
When the
温度検出器20で測定された外気温度が第1制御装置14に入力される。第1制御装置14は、この外気温度及び特性25に基づいて、温水ポンプ2台運転時における第1温水設定温度を求め、求められた第1温水設定温度を第2制御装置15に出力する。第1温水設定温度は、一日毎に変化し、一日においても時間(例えば、朝、昼、晩及び夜中)によって変化する。これは外気の温度が変化するからである。
The outside air temperature measured by the
第2制御装置15が第1温水設定温度に基づいて温度調節弁5を制御する(ステップS3)。温度検出器16は、温度調節弁5を通過して空調負荷21に供給される温水の温度を測定する。測定された、この温水の温度は、第2制御装置15に入力される。第2制御装置15は、温度検出器16で測定された温水の温度が第1温水設定温度になるように、温度調節弁5の開度を制御する。この温度調節弁5の開度制御によって、バイパス配管10から温度調節弁5に導かれて、温水供給管7で供給される温水(温水熱交換器2で加熱された温水)に混合される戻り温水の流量が調節される。温度検出器16で測定された温水の温度が第1温水設定温度よりも低い場合には、温度調節弁5の開度の増加によって、温水供給管7により温度調節弁5に導かれる温水の流量が増加され、バイパス配管10により温度調節弁5に導かれる戻り温水の流量が減少される。これによって、空調負荷21に供給される温水の温度が上昇して第1温水設定温度になる。温度検出器16で測定された温水の温度が第1温水設定温度よりも高い場合には、温度調節弁5の開度が減少されて、温水供給管7により温度調節弁5に導かれる温水の流量が減少し、バイパス配管10により温度調節弁5に導かれる戻り温水の流量が増加される。これによって、空調負荷21に供給される温水の温度が減少して第1温水設定温度になる。
The
第1制御装置14が、温水ポンプ1台がトリップしたかを判定する(ステップS4)。温水ポンプ4A及び4Bにはそれぞれにトリップ検出器(図示せず)が設置されている。温水ポンプ4A及び4Bのうち1台がトリップしたときには、トリップした温水ポンプに設置されているトリップ検出器から第1制御装置14にトリップ信号が入力される。第1制御装置14は、トリップ信号の入力の有無に基づいて、温水ポンプが1台トリップしたかを判定する。ステップS3の判定が「NO」であるとき、すなわち、温水ポンプ4A及び4Bが共に駆動されているとき、第1制御装置14によるステップS2の第1温水設定温度の出力、及び第2制御装置15によるステップS3の制御が繰り返される。このため、外気温度の変化に基づいて調節された温度を有する温水が、継続して空調負荷21に供給される。
The
ステップS3の判定が「YES」であるとき、すなわち、温水ポンプの1台がトリップしたとき、第1制御装置14は、温水ポンプ1台運転モードによる制御を実行する。まず、第1制御装置14は、50%容量の温水ポンプ1台運転時における温水設定温度を出力する(ステップS5)。バックアップ熱交換器3に蒸気を供給していない状態で温水ポンプが1台トリップしたときの運転モードを、温水ポンプ1台運転モードという。例えば、温水ポンプ4Bがトリップしたとする。各空調負荷21には、温水ポンプ4Aの1台運転で温水が供給される。第1制御装置14は、温度検出器20で測定した外気温度、及び特性26(図4参照)に基づいて、温水ポンプ1台運転時の第2温水設定温度を求め、この第2温水設定温度を第2制御装置15に出力する。第2温水設定温度も、外気の温度の影響を受けて一日毎に変化し、一日においても時間(例えば、朝、昼、晩及び夜中)によって変化する。特性26で定まる第2温水設定温度は、特性25で定まる第1温水設定温度よりも高くなっている。
When the determination in step S3 is “YES”, that is, when one of the hot water pumps has tripped, the
温水ポンプ1台運転では、温水ポンプ2台運転よりも空調負荷21に供給される温水の流量が必然的に減少する。このような状態でも、空調負荷21による室内の暖房温度を設定温度に維持する必要があるため、温水ポンプ1台運転で空調負荷21に供給する温水の温度を、温水ポンプ2台運転時よりも高くしなければならない。これを実現するために、温水熱交換器2は、例えば、伝熱管の本数を増加することによって伝熱面積を特許第2954256号公報に記載された温水熱交換器よりも増加させている。温水供給システム1は、伝熱面積の増加によって、温水ポンプ1台運転でも空調負荷21が要求する熱量を有する温水を供給することができるようになっている。
In the operation with one hot water pump, the flow rate of the hot water supplied to the
第2制御装置15は、空調負荷21に供給される温水の温度が第2温水設定温度よりも低くなっているかを判定する(ステップS6)。第2制御装置15は、温度検出器16で測定された温水の温度が入力した第2温水設定温度よりも低いとき、すなわち、ステップS6の判定が「YES」であるとき、第1制御装置14においてステップS7の判定が行われる。温度調節弁5の開度が、検出され、第1制御装置14に入力される。ステップS7では、第1制御装置14が、入力された温度調節弁5の開度に基づいて温度調節弁5が設定開度、例えば、全開になっているかを判定する。温度調節弁5が設定開度は、全開である100%ではなく、例えば、95%に設定してもよい。
The
ステップS7の判定が「NO」である、温度調節弁5の開度が全開でないとき、第2制御装置15が第2温水設定温度に基づいて温度調節弁5を制御する(ステップS8)。第1制御装置14からステップS7の判定結果である「NO」を入力した第2制御装置15は、温度検出器16で測定された温水の温度が第2温水設定温度になるように、温度調節弁5の開度を制御する。この温度調節弁5の開度制御によって、バイパス配管10から温度調節弁5に導かれて、温水供給管7で供給される温水(温水熱交換器2で加熱された温水)に混合される戻り温水の流量が調節される。
When the determination in step S7 is “NO” and the opening degree of the temperature control valve 5 is not fully open, the
ステップS8の制御が終了したとき、ステップS6の判定が再度行われる。ステップS8の制御を行っているとき、外気温度が低下した(または外気温度が上昇した)場合には、第1制御装置14が、ステップS5で、低下した外気温度(または上昇した外気温度)及び特性26に基づいて新たな第2温水設定温度を求め、第2制御装置15に出力する。第1制御装置14は、温水ポンプ1台運転が継続している間、外気温度に対応した第2温水設定温度を周期的に求めている。求められた第2温水設定温度が第2制御装置15に出力される。ステップS6で、第2制御装置15が、温度検出器16で測定された温水の温度が新たな第2温水設定温度よりも小さいかを判定する。ステップS6の判定が「YES」のとき、ステップS7,S6及びS7の制御が、ステップSS7の判定が「YES」になるまで、すなわち、温度調節弁5の開度が全開になるまで繰り返される。なお、外気温度が上昇する場合には、温度調節弁5の開度が全開になることはない。
When the control in step S8 ends, the determination in step S6 is performed again. When the control of step S8 is being performed, if the outside air temperature has decreased (or the outside air temperature has increased), the
温度検出器16で測定された温水の温度が第2温水設定温度に等しいとき、または、その温水の温度が第2温水設定温度よりも高いとき、ステップS6の判定は「NO」となる。このとき、第1制御装置14が温水ポンプ1台運転を継続させ(ステップS9)、第2制御装置15及び温度調節弁5により、温水ポンプ1台運転時における温水の温度制御を実行する。ステップS9では、現在の温水温度、すなわち、温度検出器16で測定された温水の温度がその時点での第2温水設定温度よりも高いので、第2制御装置15が温度調節弁5の開度を減少するように温度調節弁5を制御する。この制御により、温度調節弁5から空調負荷21に供給される温水の温度が第2温水設定温度まで低減される。ステップS9の次に、トリップした温水ポンプの修繕が終了したかを判定する(ステップS10)。トリップした1台の温水ポンプ(例えば、温水ポンプ4B)の修繕が終了したとき、オペレータは修繕終了情報を第1制御装置14に入力する。この修繕終了情報が入力されていないとき、第1制御装置14は、ステップ10で「NO」と判定する。ステップ10の判定が「NO」であるとき、ステップS6の判定が実行される。
When the temperature of the warm water measured by the
ステップ10の判定が「YES」であるとき、第1制御装置14が、トリップしている温水ポンプ(例えば、温水ポンプ4B)に駆動制御信号を出力する(ステップS11)。トリップしていた温水ポンプ4Bが起動され、第1制御装置14はステップS2の処理を実行する。すなわち、第1制御装置14は、トリップしていた温水ポンプが起動された時点で温度検出器20によって計測された外気温度、及び特性26に基づいて第1温水設定温度を求め、第2制御装置15に出力する。第2制御装置15は、前述したステップS3の制御を実行する。このように、トリップした温水ポンプが起動された後は、温水供給システム1は、温水ポンプ1台トリップ時の温水ポンプ1台運転モードの制御から温水ポンプ2台運転時の温水ポンプ2台運転モードの制御に移行される。
When the determination in
ステップS7の判定が「YES」になったとき、すなわち、温度調節弁5の開度が全開になったとき、バックアップ熱交換器に蒸気を供給する(ステップS12)。温度調節弁5の開度が全開になったときには、バイパス配管10から温度調節弁5に供給される戻り温水の流量が0になり、バックアップ熱交換器3を用いない状態において、温度検出器16で測定された温水の温度が、最も高くなる。したがって、外気温度が、例えば、−7℃よりも低くなったときに、温度調節弁5の制御によって温水の温度をその外気温度に対応する第2温水設定温度まで増加させることができなくなるので、バックアップ熱交換器3に供給した蒸気によって温水を加熱し、空調負荷21に供給する温水の温度を所定の第2温水設定温度まで上昇させる。
When the determination in step S7 is “YES”, that is, when the opening degree of the temperature control valve 5 is fully opened, steam is supplied to the backup heat exchanger (step S12). When the opening degree of the temperature control valve 5 is fully opened, the flow rate of the return warm water supplied from the
ステップS12において、第1制御装置14は、第3制御装置17に「蒸気調節弁開」の制御信号を出力するとともに、第3温水設定温度を第3制御装置17に出力する。第3温水設定温度は、温度検出器16で測定された温度がそのときの外気温度に対応した第2温水設定温度を確保できるような、第2温水設定温度よりも高い温度になっている。蒸気調節弁12が開いたとき、所内ボイラ(図示せず)で発生した蒸気が、所内蒸気系の蒸気供給管11を通してバックアップ熱交換器3の各伝熱管内に供給される。各伝熱管から排出された蒸気は、蒸気排出管13に排出され、復水器(図示せず)で凝縮されて水になって所内ボイラに供給される。温水ポンプが1台トリップした状態でバックアップ熱交換器3に蒸気を供給して温水熱交換器2から排出された温水を加熱するモードを、バックアップ熱交換器併用モードという。バックアップ熱交換器併用モードでも駆動されている温水ポンプは、温水ポンプ4Aの1台である。
In step S <b> 12, the
温水熱交換器2で加熱されて温水供給管6によってバックアップ熱交換器3の胴側に供給された温水は、バックアップ熱交換器3の伝熱管内に供給される蒸気によってさらに加熱され、温度が上昇する。温度検出器18は、バックアップ熱交換器3から排出されて温水供給管7内を流れる温水の温度を測定する。温度検出器18で測定された温水の温度は、第3制御装置17に入力される。第3制御装置17は、温度検出器18で測定された温水の温度が第3温水設定温度に到達するまで、蒸気調節弁12を制御し、蒸気調節弁12の開度を増大させる。温度検出器18で測定された温水の温度が第3温水設定温度に到達したとき、第3制御装置17による蒸気調節弁12の制御が終了する。
The hot water heated by the hot
第1制御装置14は、温度検出器16で測定された温水の温度を入力している。第1制御装置14が、温水供給管8内を流れる温水の温度が設定温度に到達したことを確認する(ステップS13)。第1制御装置14は、温度検出器16で測定された温水の温度を入力しており、この温水の温度に基づいて温水供給管8内を流れる温水の温度が設定温度(第2温水設定温度)に到達したことを確認する。バックアップ熱交換器併用モードにおける第2温水設定温度も、第1制御装置14が温度検出器20で測定した外気温度及び特性26に基づいて求められる。ただし、バックアップ熱交換器併用モードにおける第2温水設定温度は、60℃よりも高くなる。
The
第2制御装置15が、温度調節弁を制御する(ステップS14)。第2制御装置15は、バックアップ熱交換器併用モードにおいて、バックアップ熱交換器3で加熱されて温水供給管8内に到達した温水の温度(温度検出器16で測定)が、第2温水設定温度を超えるとき、第2制御装置15は、温度検出器16で測定された温水の温度が第2温水設定温度になるように、温度調節弁5を制御する。この温度調節弁5の制御は、温度給水管7から温度調節弁5の開度を全開状態から減少させ、温度給水管7から温度調節弁5に流入する温水の流量を減少させ、バイパス配管10から温度調節弁5に流入する温度の低い戻り温水の流量を増加させる。このような第2制御装置15による温度調節弁5の制御によって、温度検出器16で測定された温水の温度が第2温水設定温度まで低下する。
The
第2制御装置15は、空調負荷21に供給される温水の温度が第2温水設定温度よりも低くなっているかを判定する(ステップS15)。第2制御装置15は、バックアップ熱交換器併用モードにおいて温度検出器16で測定された温水の温度が入力した第2温水設定温度よりも高いとき、すなわち、ステップS15の判定が「NO」であるとき、ステップS17において、第2制御装置15が第2温水設定温度に基づいて温度調節弁5を制御する(ステップS17)。第1制御装置14で求められた第2温水設定温度が第2制御装置15に出力される。第2制御装置15は、温度検出器16で測定された温度がこの第2温水設定温度まで減少するように、温度調節弁5を制御する。この制御によって、空調負荷21に供給される温水の温度が第2温水設定温度になる。
The
第2制御装置15は、バックアップ熱交換器併用モードにおいて温度検出器16で測定された温水の温度が入力した第2温水設定温度よりも低いとき、すなわち、ステップS15の判定が「YES」であるとき、第1制御装置14においてステップS16の判定が、ステップS8と同様に行われる。温度調節弁5の開度が、検出され、第1制御装置14に入力される。ステップS16では、第1制御装置14が、入力された温度調節弁5の開度に基づいて温度調節弁5が全開であるかを判定する。
When the temperature of the hot water measured by the
温度調節弁5の開度が全開でないとき、第2制御装置15が第2温水設定温度に基づいて温度調節弁5を制御する(ステップS17)。ステップS16の判定が「NO」であるとき、第2制御装置15は、温度検出器16で測定された温度が第2温水設定温度まで上昇するように、温度調節弁5を制御する。この制御によって、各空調負荷21に供給される温水の温度が第2温水設定温度になる。
When the opening degree of the temperature control valve 5 is not fully open, the
ステップS16の判定が「YES」であるとき、温度調節弁5の開度を増大させて温水の温度を上昇させる制御が不可能になるので、ステップS12において、第1制御装置14は、第3制御装置17に蒸気調節弁12の開制御信号を出力するとともに、温度を上昇させた新たな第3温水設定温度を第3制御装置17に出力する。その後、ステップS13からステップS16における各処理(または制御)が実行される。第3制御装置17は、温度検出器18で測定された温水の温度が新たな第3温水設定温度になるように、蒸気調節弁12の開度を制御する。この制御によって、バックアップ熱交換器3に供給される蒸気の流量が増加し、バックアップ熱交換器3で加熱された温水の温度がさらに上昇する。前述したように、第2温水設定温度を用いた第2制御装置15による温度調節弁5の制御が可能になり、空調負荷21に供給する温水の温度調節が可能になる。
When the determination in step S16 is “YES”, the control of increasing the temperature of the hot water by increasing the opening degree of the temperature control valve 5 becomes impossible. In step S12, the
ステップS16の判定は、ステップS17において温度調節弁5の開度を増大させる制御、すなわち、温水の温度を上昇させる制御を行っているとき、第1制御装置14で周期的に行われている。このため、温度調節弁5の制御中に、温度調節弁5の開度が全開になったときには、直ちに、ステップS12による蒸気調節弁12の開度増加の制御が行われる。
The determination in step S16 is periodically performed by the
ステップS17における温度調節弁の制御が行われた後、現在の温水温度がバックアップ熱交換器併用モードでの第2温水設定温度に等しいかを判定する(ステップS18)。温度検出器16で測定した温水の温度を入力している第1制御装置14は、ステップS18の判定を行う。温度検出器16で測定した温水の温度がその時点での第2温水設定温度に等しいとき、すなわち、ステップS18の判定が「YES」のとき、バックアップ熱交換器の作動を停止する(ステップS19)。第1制御装置14は、ステップS18の判定が「YES」のとき、第3制御装置17に「蒸気調節弁閉」の制御信号を出力する。第3制御装置17は、入力した「蒸気調節弁閉」の制御信号に基づいて蒸気調節弁12を全閉状態にする。これによって、バックアップ熱交換器3への蒸気の供給が停止され、バックアップ熱交換器の作動が停止される。これによって、バックアップ熱交換器併用モードによる運転が終了する。ステップS19でバックアップ熱交換器の作動が停止されることによって、系統の過剰加熱を避けることができる。ステップS19においてバックアップ熱交換器の作動が停止された後に、ステップS10の判定が行われる。
After the control of the temperature control valve in step S17, it is determined whether the current hot water temperature is equal to the second hot water set temperature in the backup heat exchanger combined mode (step S18). The
ステップS18の判定が「NO」であるとき、第1制御装置14は、トリップした温水ポンプの修繕が終了したかを判定する(ステップS20)。これはステップS10と同じ判定である。ステップS20の判定が「NO」であるとき、その後、ステップS15の判定が実行される。ステップS20の判定が「YES」である場合には、第1制御装置14は、バックアップ熱交換器の作動を停止させる(ステップS21)。第1制御装置14は、ステップS19と同様に、第3制御装置17に「蒸気調節弁閉」の制御信号を出力し、第3制御装置17によって蒸気調節弁12が閉じられる。そして、ステップS11で、第1制御装置14が、トリップしている温水ポンプ(例えば、温水ポンプ4B)に駆動制御信号を出力する。これにより、温水ポンプ2台運転モードの制御が第1制御装置14によって行われる。
When determination of step S18 is "NO", the
以上のように、第1制御装置14、第2制御装置15及び第3制御装置17によって、温水供給システム1において、温水ポンプ2台運転モード、温水ポンプ1台運転モード及びバックアップ熱交換器併用モードにおける各制御が実行される。
As described above, in the hot
これらの各モードでの温水供給システム1の運転の要点を、図4を用いて説明する。温水ポンプ4A及び4Bが駆動される温水ポンプ2台運転モードでは、温度検出器16で測定された温水の温度が外気温度及び特性25によって求められた第1温水設定温度になるように、ステップS3において温度調節弁5の開度が制御される。このため、空調負荷21に供給される温水の温度は、外気温度の変化に基づいて図4に示す特性25に沿って変化する。図4に示すa点で温水ポンプの1台がトリップしたとする。これ以降、温水供給システム1は温水ポンプ1台運転モードで運転される。第1制御装置14は、a点での外気温度を用いて特性26におけるb点での第2温水温度設定を求め、第2制御装置15に出力する温水温度設定をa点の第1温水温度設定からこれより温度が高いb点の第2温水温度設定に変更する(ステップS5)。外気温度の低下に伴って第2温水設定温度は、b点の第2温水設定温度からc点の第2温水設定温度に向って変更されながら、第2制御装置15による温度調節弁5の制御が行われる(ステップS8)。c点で、トリップしていた1台の温水ポンプの修繕が終了したとする。このため、ステップS10の判定が「YES」となり、トリップしていた温水ポンプが起動される(ステップS11)。第1制御装置14はd点での第1温水設定温度を求め、第2制御装置15はd点での第1温水設定温度を用いて温度調節弁5を制御する(温水ポンプ2台運転モード)。
The main points of the operation of the hot
温水ポンプ4A,4Bが駆動されているとき、図4に示すe点で温水ポンプの1台がトリップしたとする。これ以降、温水供給システム1は温水ポンプ1台運転モードで運転される。第1制御装置14は、e点での外気温度を用いて特性26におけるf点での第2温水温度設定を求め、第2制御装置15に出力する温水温度設定をe点の第1温水温度設定からこれより温度が高いf点の第2温水温度設定に変更する(ステップS5)。外気温度の低下に伴って第2温水設定温度は、f点の第2温水設定温度から特性26で定まる第2温水設定温度に変更されながら、第2制御装置15による温度調節弁5の制御が行われる(ステップS8)。このとき、第2温水設定温度がg点の第2温水設定温度になったとき、温度調節弁5の開度が設定開度である全開になり、ステップS7の判定が「YES」となる。
Assume that one of the hot water pumps trips at the point e shown in FIG. 4 when the
このとき、第1制御装置14が、第3制御装置17に対して、「蒸気調節弁開」の制御信号を出力すると共に、第3温水設定温度を出力する(ステップS12)。すなわち、バックアップ熱交換器併用モードの運転が開始される。第3制御装置17は、蒸気調節弁12を開いてバックアップ熱交換器3に蒸気を供給する。外気温度の低下に伴いg点の第2温水設定温度から特性26で定まる第2温水設定温度に変更されながら、第2制御装置15による温度調節弁5の制御が行われる(ステップS17)。C点で、トリップしていた1台の温水ポンプの修繕が終了したとする。このため、ステップS22の判定が「YES」となり、バックアップ熱交換器3の作動が停止される(ステップ23)。その後、トリップしていた温水ポンプが起動される(ステップS11)。第1制御装置14はB点での第1温水設定温度を求め、第2制御装置15はB点での第1温水設定温度を用いて温度調節弁5を制御する(温水ポンプ2台運転モード)。
At this time, the
50%容量の温水ポンプの2台運転時及び50%容量の温水ポンプ1台運転時におけるポンプからの吐出流量の変化を、図5を用いて説明する。図5は、同じタイプのポンプが2台並列接続されたときにおけるQ−Hカーブを示している。実線は50%容量のポンプ2台運転時における吐出流量と全揚程の関係を示し、一点鎖線は50%容量のポンプ1台運転時における吐出流量と全揚程の関係を示している。点線は100%容量のポンプ1台運転時における吐出流量と全揚程の関係を参考に示した。50%容量の温水ポンプが2台運転されているときに一方の50%容量の1台の温水ポンプが停止した場合には、吐出流量はQ−Hカーブに従いP1点の100%流量(50%容量の温水ポンプ2台の合計の吐出流量)からP2点(70%流量)まで減少する。しかしながら、50%容量の温水ポンプ2台の並列運転時に50%容量の温水ポンプ1台がトリップしても、吐出流量は半減せず、50%容量の温水ポンプ1台の通常運転点での空調負荷21が必要とする流量Q3である50%以上の、P2点での吐出流量(70%流量)をキープすることができる。ゆえに、50%容量の温水ポンプ1台トリップ時には加える熱量は2倍とならない。
Changes in the discharge flow rate from the pump when two 50% capacity hot water pumps are operated and when one 50% capacity hot water pump is operated will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a QH curve when two pumps of the same type are connected in parallel. The solid line shows the relationship between the discharge flow rate and the total lift when operating two 50% capacity pumps, and the alternate long and short dash line shows the relationship between the discharge flow rate and the total lift when operating one 50% capacity pump. The dotted line shows the relationship between the discharge flow rate and the total head during operation of one 100% capacity pump. When one 50% capacity hot water pump is stopped when two 50% capacity hot water pumps are operating, the discharge flow rate is 100% flow rate at the P1 point according to the QH curve (50% The total discharge flow rate of the two hot water pumps with the capacity) decreases to P2 point (70% flow rate). However, even if one 50% capacity hot water pump trips during parallel operation of two 50% capacity hot water pumps, the discharge flow rate is not halved, and air conditioning at the normal operating point of one 50% capacity hot water pump. It is possible to keep the discharge flow rate (70% flow rate) at the point P2 of 50% or more, which is the flow rate Q3 required by the
以上に述べたことを考慮し、図4に示す50%容量の温水ポンプ1台運転時における第2温水設定温度を定める特性26を選定する。例として、Q−Hカーブ上で、50%容量の温水ポンプ1台がトリップしたとき、全ての空調負荷21に供給される温水の合計流量が70%になる場合について説明する。全ての空調負荷21が必要とする温水の合計流量が100%から70%に減少する事象が発生するとしても、通常は、温水熱交換器2の加熱能力を100%流量に合せて設計している。このため、全ての空調負荷21が必要とする温水の流量が減少した場合には、原子力発電プラントの建屋内に設置された各空調負荷に対する、熱負荷の供給が困難となることが予想される。これを打開するために、全ての空調負荷21が必要とする合計流量の温水に対する設定温度を図4に一点鎖線で示す特性26で表される第2温水設定温度に切替える。特性26で示される第2温水設定温度は、50%容量の温水ポンプ1台運転時において全ての空調負荷21に供給することができる70%の温水の流量に対して定められたものである。外気温度が−7℃であるとき、温水ポンプ1台運転モードに対する特性26で定まる第2温水設定温度T2(63℃)は温水ポンプ2台運転モードに対する特性25で定まる第1温水設定温度T1(45℃)よりも高いので、−7℃の外気温度に対しても、温水ポンプ1台運転モードにおいて全ての空調負荷21に供給できる熱負荷を確保することができる。
In consideration of what has been described above, the characteristic 26 that determines the second set temperature of the hot water at the time of operating one 50% capacity hot water pump shown in FIG. 4 is selected. As an example, a case where the total flow rate of hot water supplied to all the air conditioning loads 21 is 70% when one 50% capacity hot water pump trips on the QH curve will be described. Even if an event occurs in which the total flow rate of hot water required by all the air conditioning loads 21 is reduced from 100% to 70%, normally, the heating capacity of the hot
50%容量の温水ポンプ1台運転時における、全ての空調負荷21が必要とする温水の流量が70%であるとき、温水熱交換器2は、g点の第2温水設定温度まで温水の温度を上昇できる伝熱面積を有している。本実施例では、空調負荷21に供給する温水の温度を、g点の第2温水設定温度を超える第2温水設定温度まで上昇する場合には、温水熱交換器2で加熱された温水を、バックアップ熱交換器によってさらに加熱する。
When the flow rate of hot water required by all the air-
本実施例では、バックアップ熱交換器併用モードだけでなく、原子炉の運転が停止されたときにも、バックアップ熱交換器3に蒸気が供給され、バックアップ熱交換器3が温水熱交換器2の替りに戻り温水を加熱する。このため、本実施例は、原子炉の運転が停止されたときでも空調負荷21に温水を供給し、空調負荷21が設置された部屋の暖房を行うことが可能になる。
In this embodiment, not only the backup heat exchanger combined mode but also when the operation of the reactor is stopped, the steam is supplied to the
駆動されている温水ポンプ4A及び4Bのうち1台がトリップして空調負荷21に供給される温水の流量が、図5に破線で示すQ−Hカーブに沿って減少する。しかしながら本実施例は、このような温水流量の減少時においても、温度調節弁5が、温水ポンプ4A及び4Bが運転されているときに温度調節弁5の制御に用いられる第1温水設定温度よりも高い第2温水設定温度を用いて温度調節弁5を制御するので、空調負荷21が設置された領域において所定の暖房温度を確保することができる。このため、温水ポンプ4A及び4Bに対する予備機の設置が不要になり、温水供給システムをコンパクトにできる。温水ポンプ4A及び4Bとして、従来使用されている100%容量の温水ポンプに比べて容量が小さい50%容量の温水ポンプを用いることができる。このように容量が小さい温水ポンプ4A及び4Bを用いることによっても、温水供給システム1がコンパクト化される。
One of the driven
本実施例では、通常運転時において50%容量の2台の温水ポンプ、すなわち、温水ポンプ4A及び4Bを運転している。このため、容量が小さい温水ポンプ4A及び4Bの運転によって消費される電力は、従来の100%容量の温水ポンプ1台の運転によって消費される電力よりも少なくなる。本実施例の温水供給システム1は、従来の原子力発電所の温水供給システムに比べて省エネルギーを達成している。
In this embodiment, two hot water pumps with 50% capacity, that is,
本実施例では、従来、原子炉の運転が停止されたときに加熱用に用いていたバックアップ熱交換器3を、温水ポンプ4A及び4Bのうち1台がトリップしたときに、温水熱交換器2から排出された温水の加熱用として使用している。このため、外気温度が非常に低いときでも、空調負荷21が設置された領域において所定の暖房温度を確保することができる。特に、本実施例では、温水ポンプ1台がトリップしている全期間ではなく、この期間の一部においてバックアップ熱交換器3を用いて温水熱交換器2から排出された温水を過熱している。バックアップ熱交換器3を用いた温水の加熱期間は、具体的には、第2温水設定温度に基づいて制御されている温度調節弁5の開度が設定開度(例えば、全開)になった後の期間である。本実施例は、このように、バックアップ熱交換器3を用いた温水の加熱期間を制限しているので、温水供給システム1の適切な使用による、過剰エネルギーの低減効果を得ることができる。
In this embodiment, when one of the
本発明の他の実施例である実施例2の原子力発電所の温水供給システムを、図6を用いて説明する。本実施例の原子力発電所の温水供給システム1Aは、特許第2954256号公報の第1図に記載され、従来の原子力発電所の温水供給システムに、換気空調補機常用冷却水系の冷水ポンプをバックアップの予備機として利用できるように付加した構成を有している。特許第2954256号公報の第1図に記載された従来の温水供給システムは、実施例1の温水供給システム1において、実質的に、第1制御装置14を削除し、温水ポンプ4A,4Bの2台を100%容量の温水ポンプ1台に替えた構成を有する。温水供給システム1Aは、1台の100%容量の温水ポンプ4Cを温水戻り管9に設けている。逆止弁30が温水ポンプ4Cの下流で温水戻り管9に設けられる。
A hot water supply system for a nuclear power plant according to
換気空調補機常用冷却水系31は、冷却水ポンプ32を冷却水配管35に設置している。さらに、隔離弁33が冷却水ポンプ32の下流で冷却水配管35に設置され、隔離弁34が冷却水ポンプ32の上流で冷却水配管35に設置されている。開閉弁36が設けられたバイパス配管37が、逆止弁30の下流で温水戻り管9に接続され、隔離弁33と冷却水ポンプ32の間で冷却水配管35に接続されている。開閉弁38が設けられたバイパス配管39が、温水ポンプ4Cの上流で温水戻り管9に接続され、隔離弁34と冷却水ポンプ32の間で冷却水配管35に接続されている。
The ventilation / air conditioning auxiliary machine common
温水ポンプ4Cがトリップして運転を停止したとき、温水ポンプ4Cに設けられたトリップ検出器(図示せず)からとリップ信号が出力される。このトリップ信号を入力した制御装置40は、開閉弁36及び38を開き、隔離弁33及び34を全閉状態にする。さらに、制御装置40は、冷却水ポンプ32に駆動制御信号を出力し、冷却水ポンプ32を駆動させる。冷却水ポンプ32の駆動によって、空調負荷21から温水戻り管9に排出された戻り温水は、バイパス配管39、冷却水配管35、バイパス配管37及び温水戻り管9を経て温水熱交換器2およびバイパス配管10に供給される。逆止弁30は、冷却水ポンプ32から吐出されて温水戻り管9に流入した温水が温水ポンプ4Cの方向に逆流するのを防止する。
When the
本実施例では、温水ポンプ4Cがトリップして冷却水ポンプ32が駆動されても、バイパス熱交換器3には蒸気が供給されない。バイパス熱交換器3による戻り温水の加熱は、原子炉の運転が停止されたときに行われる。このときにおけるバイパス熱交換器3への上記の供給量は、制御装置17による蒸気調節弁12の開度制御によって調節される。制御装置17は、温度検出器18で測定された、バックアップ熱交換器3で加熱された温水の温度、及び設定温度に基づいて、蒸気調節弁12の開度を制御する。
In this embodiment, even if the
温水ポンプ4Cが駆動されているとき、及び温水ポンプ4Cがトリップして冷却水ポンプ32が駆動されたとき、空調負荷21に供給される温水の温度は、制御装置15が温度調節弁5の開度を制御することによって行われる。すなわち、制御装置15は、外気温度に基づいて設定された温水設定温度、及び温度検出器16によって測定された、温水供給管8を流れる温水の温度(空調負荷21に供給される温水の温度)に基づいて、温度調節弁5の開度を制御する。
When the
空調負荷21に供給される温水の流量に基づいて、開閉弁36及び38の開度がそれぞれ調節される。
Based on the flow rate of hot water supplied to the
本実施例は、100%容量の温水ポンプ4Cがトリップしても換気空調補機常用冷却水系31の冷却水ポンプ32が駆動される。冷却水ポンプ32が温水ポンプ4Cの予備機として機能するので、従来のように、温水ポンプ4Cの予備機として100%容量のポンプを設ける必要がない。このため、原子力発電所の温水供給システムをコンパクト化することができる。
In this embodiment, even if the 100% capacity
1,1A…温水供給システム、2…温水熱交換器、3…バックアップ熱交換器、4A,4B…温水ポンプ、5…温度調節弁、6,7,8…温水供給管、9…温水戻り管、10,37,39…バイパス配管、12…蒸気調節弁、14…第1制御装置、15…第2制御装置、16,18,20…温度検出器、17…第3制御装置、21…空調負荷、31…換気空調補機常用冷却水系、32…冷却水ポンプ、33,34…隔離弁、35…冷却水配管、40…制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に並列に接続された複数のポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記複数のポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続されるバイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁と、
前記複数のポンプが駆動されているときには、第1温水設定温度に基づいて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節し、前記複数のポンプの1台がトリップしたときには、前記第1温水設定温度よりも高い第2温水設定温度を用いて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節する制御装置とを備えたことを特徴とする原子力発電所の温水供給システム。 A hot water heat exchanger that heats the return water from the air conditioning load with the auxiliary cooling water of the reactor auxiliary cooling system to make hot water; and
Return water piping for guiding the return water discharged from the air conditioning load to the hot water heat exchanger;
A plurality of pumps connected in parallel to the return water pipe;
A hot water supply pipe connected to the hot water heat exchanger and supplying the hot water discharged from the hot water heat exchanger to the air conditioning load;
A backup heat exchanger connected to the hot water supply pipe and heating the hot water discharged from the hot water heat exchanger with steam from an in-house steam generator;
A temperature control valve provided in the hot water supply pipe downstream of the backup heat exchanger;
A bypass pipe connected to the return water pipe between the hot water heat exchanger and the plurality of pumps, and connected to the temperature control valve;
A steam control valve installed in a steam supply pipe connected to the in-house steam generator and leading the steam to the backup heat exchanger;
When the plurality of pumps are driven, the temperature control valve is controlled based on a first hot water set temperature to adjust the temperature of the hot water supplied to the air conditioning load, and one of the plurality of pumps is A controller that controls the temperature control valve using a second hot water set temperature that is higher than the first hot water set temperature to adjust the temperature of the hot water supplied to the air conditioning load when tripped; A hot water supply system for nuclear power plants.
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に設けられた1台の第1ポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記第1ポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続される第1バイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁と、
第1隔離弁、第2ポンプ、第2隔離弁、及び前記第1隔離弁、前記第2ポンプ及び前記第2隔離弁をこの順番に接続する配管を有する換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第1隔離弁と前記第2ポンプの間で接続され、前記第1ポンプの上流で前記戻り水配管に接続され、第1バイパス弁を設けた第2バイパス配管と、
前記換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第2ポンプと前記第2隔離弁の間で接続され、前記第1ポンプの下流で前記戻り水配管に接続され、第2バイパス弁を設けた第3バイパス配管と、
前記第1ポンプがトリップしたとき、前記第1及び第2隔離弁を閉じ、前記第1及び第2バイパス弁を開き、前記第2ポンプを駆動させる制御装置とを備えたことを特徴とする原子力発電所の温水供給システム。 A hot water heat exchanger that heats the return water from the air conditioning load with the auxiliary cooling water of the reactor auxiliary cooling system to make hot water; and
Return water piping for guiding the return water discharged from the air conditioning load to the hot water heat exchanger;
One first pump provided in the return water pipe;
A hot water supply pipe connected to the hot water heat exchanger and supplying the hot water discharged from the hot water heat exchanger to the air conditioning load;
A backup heat exchanger connected to the hot water supply pipe and heating the hot water discharged from the hot water heat exchanger with steam from an in-house steam generator;
A temperature control valve provided in the hot water supply pipe downstream of the backup heat exchanger;
A first bypass pipe connected to the return water pipe between the hot water heat exchanger and the first pump, and connected to the temperature control valve;
A steam control valve installed in a steam supply pipe connected to the in-house steam generator and leading the steam to the backup heat exchanger;
1st isolation valve, 2nd pump, 2nd isolation valve, and said piping of ventilation air-conditioning auxiliary equipment regular cooling water system which has piping which connects said 1st isolation valve, said 2nd pump, and said 2nd isolation valve in this order A second bypass pipe connected between the first isolation valve and the second pump, connected to the return water pipe upstream of the first pump, and provided with a first bypass valve;
Connected between the second pump and the second isolation valve to the piping of the ventilation air conditioning auxiliary service cooling water system, connected to the return water piping downstream of the first pump, and provided with a second bypass valve A third bypass pipe,
And a controller for closing the first and second isolation valves, opening the first and second bypass valves, and driving the second pump when the first pump trips. Hot water supply system for power plants.
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に並列に接続された複数のポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記複数のポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続されるバイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁とを備えた原子力発電所の温水供給システムの運転方法であって、
前記複数のポンプを駆動して前記戻り水の一部を前記温水熱交換器で加熱して温水とし、この温水を前記蒸気が供給されていない前記バックアップ熱交換器及び前記温度調節弁を経て前記空調負荷に供給し、前記戻り水の残りを、前記バイパス配管により前記温度調節弁に供給して前記温水に混合し、
前記複数のポンプが駆動されているときには、第1温水設定温度に基づいて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節し、
前記複数のポンプの1台がトリップしたときには、運転されている前記ポンプにより昇圧された前記戻り水の一部を前記温水熱交換器に供給し、残りの前記戻り水を前記バイパス配管を通して前記温度調節弁に供給して前記温水に混合し、
前記ポンプ1台のトリップ時には、前記第1温水設定温度よりも高い第2温水設定温度を用いて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節することを特徴とする原子力発電所の温水供給システムの運転方法。 A hot water heat exchanger that heats the return water from the air conditioning load with the auxiliary cooling water of the reactor auxiliary cooling system to make hot water; and
Return water piping for guiding the return water discharged from the air conditioning load to the hot water heat exchanger;
A plurality of pumps connected in parallel to the return water pipe;
A hot water supply pipe connected to the hot water heat exchanger and supplying the hot water discharged from the hot water heat exchanger to the air conditioning load;
A backup heat exchanger connected to the hot water supply pipe and heating the hot water discharged from the hot water heat exchanger with steam from an in-house steam generator;
A temperature control valve provided in the hot water supply pipe downstream of the backup heat exchanger;
A bypass pipe connected to the return water pipe between the hot water heat exchanger and the plurality of pumps, and connected to the temperature control valve;
A method for operating a hot water supply system of a nuclear power plant comprising a steam control valve installed in a steam supply pipe connected to the in-house steam generator and leading the steam to the backup heat exchanger,
The plurality of pumps are driven and a part of the return water is heated by the hot water heat exchanger to form hot water, and the hot water passes through the backup heat exchanger to which the steam is not supplied and the temperature control valve. Supply to the air conditioning load, the remainder of the return water is supplied to the temperature control valve by the bypass pipe and mixed with the hot water,
When the plurality of pumps are driven, the temperature control valve is controlled based on a first hot water set temperature to adjust the temperature of the hot water supplied to the air conditioning load,
When one of the plurality of pumps trips, a part of the return water boosted by the pump being operated is supplied to the hot water heat exchanger, and the remaining return water is supplied to the temperature through the bypass pipe. Supply to the control valve and mix with the warm water,
When the one pump trips, the temperature control valve is controlled using a second hot water set temperature higher than the first hot water set temperature to adjust the temperature of the hot water supplied to the air conditioning load. The operation method of the hot water supply system of the nuclear power plant.
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に設けられた1台の第1ポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記第1ポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続される第1バイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁と、
第1隔離弁、第2ポンプ、第2隔離弁、及び前記第1隔離弁、前記第2ポンプ、前記第2隔離弁をこの順番に接続する配管を有する換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第1隔離弁と前記第2ポンプの間で接続され、前記第1ポンプの上流で前記戻り水配管に接続され、第1バイパス弁を設けた第2バイパス配管と、
前記換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第2ポンプと前記第2隔離弁の間で接続され、前記第1ポンプの下流で前記戻り水配管に接続され、第2バイパス弁を設けた第3バイパス配管とを備えた原子力発電所の温水供給システムの運転方法であって、
前記第1ポンプを駆動して前記戻り水の一部を前記温水熱交換器で加熱して温水とし、この温水を前記蒸気が供給されていない前記バックアップ熱交換器及び前記温度調節弁を経て前記空調負荷に供給し、前記戻り水の残りを、前記バイパス配管により前記温度調節弁に供給して前記温水に混合し、
第1温水設定温度に基づいて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節し、
前記第1ポンプがトリップしたとき、前記第1及び第2隔離弁を閉じ、前記第1及び第2バイパス弁を開いて前記第2ポンプを駆動し、
前記第2ポンプにより昇圧された前記戻り水の一部を前記温水熱交換器に供給し、残りの前記戻り水を前記バイパス配管を通して前記温度調節弁に供給して前記温水に混合することを特徴とする原子力発電所の温水供給システムの運転方法。 A hot water heat exchanger that heats the return water from the air conditioning load with the auxiliary cooling water of the reactor auxiliary cooling system to make hot water; and
Return water piping for guiding the return water discharged from the air conditioning load to the hot water heat exchanger;
One first pump provided in the return water pipe;
A hot water supply pipe connected to the hot water heat exchanger and supplying the hot water discharged from the hot water heat exchanger to the air conditioning load;
A backup heat exchanger connected to the hot water supply pipe and heating the hot water discharged from the hot water heat exchanger with steam from an in-house steam generator;
A temperature control valve provided in the hot water supply pipe downstream of the backup heat exchanger;
A first bypass pipe connected to the return water pipe between the hot water heat exchanger and the first pump, and connected to the temperature control valve;
A steam control valve installed in a steam supply pipe connected to the in-house steam generator and leading the steam to the backup heat exchanger;
1st isolation valve, 2nd pump, 2nd isolation valve, and said piping of ventilation air-conditioning auxiliary equipment regular cooling water system which has piping which connects said 1st isolation valve, said 2nd pump, and said 2nd isolation valve in this order A second bypass pipe connected between the first isolation valve and the second pump, connected to the return water pipe upstream of the first pump, and provided with a first bypass valve;
Connected between the second pump and the second isolation valve to the piping of the ventilation air conditioning auxiliary service cooling water system, connected to the return water piping downstream of the first pump, and provided with a second bypass valve A method for operating a hot water supply system of a nuclear power plant comprising a third bypass pipe,
The first pump is driven and a part of the return water is heated by the hot water heat exchanger to form hot water, and the hot water is passed through the backup heat exchanger to which the steam is not supplied and the temperature control valve. Supply to the air conditioning load, the remainder of the return water is supplied to the temperature control valve by the bypass pipe and mixed with the hot water,
Adjusting the temperature of the warm water supplied to the air conditioning load by controlling the temperature control valve based on a first warm water set temperature;
When the first pump trips, close the first and second isolation valves, open the first and second bypass valves to drive the second pump,
A part of the return water boosted by the second pump is supplied to the hot water heat exchanger, and the remaining return water is supplied to the temperature control valve through the bypass pipe and mixed with the hot water. The operation method of the hot water supply system of the nuclear power plant.
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