JP5135196B2 - Turbine building of nuclear power plant - Google Patents
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Description
本発明は、沸騰水型原子炉を採用した原子力発電所のタービン建屋内の機器の配置技術に関する。 The present invention relates to a technology for arranging equipment in a turbine building of a nuclear power plant that employs a boiling water reactor.
沸騰水型原子炉を採用した原子力発電所は原子炉建屋やタービン建屋等の複数の建屋を有する。その原子炉建屋においては、核燃料が装荷された炉心を内蔵した原子炉圧力容器を有し、その原子炉圧力容器内ではその炉心で軽水を加熱させて沸騰させた際の蒸気を得ている。その蒸気は蒸気配管を通してタービン建屋内に導かれている。 A nuclear power plant employing a boiling water reactor has a plurality of buildings such as a reactor building and a turbine building. The reactor building has a reactor pressure vessel containing a core loaded with nuclear fuel, and in the reactor pressure vessel, light water is heated in the reactor core to obtain steam when boiled. The steam is led into the turbine building through steam piping.
一方のタービン建屋内には、タービン・発電機設置架台が中央部に設置され、その架台の上端と同じ高さでタービン建屋内を上下に区画するタービン建屋運転床(以下、単に運転床という。)が設置されている。そのタービン・発電機設置架台には、高圧タービンと3基の低圧タービンと発電機とが設置され、それらは直列に回転軸が接続されて各タービンで発電機を回転駆動して発電させるようにされている。 In one turbine building, a turbine / generator installation stand is installed in the center, and a turbine building operation floor (hereinafter simply referred to as an operation floor) that divides the turbine building up and down at the same height as the upper end of the stand. ) Is installed. The turbine / generator installation stand includes a high-pressure turbine, three low-pressure turbines, and a generator, which are connected in series with a rotating shaft so that each turbine can rotate and drive the generator to generate power. Has been.
その高圧タービンには蒸気配管を通じてタービンを駆動するための蒸気が原子炉建屋側から供給され、その高圧タービンはその蒸気で駆動される。その高圧タービンでタービン駆動に用いられた蒸気はその高圧タービンから排出された時点で低温且つ高湿度の状態となっているので、熱効率向上と侵食防止のためにその蒸気を湿分分離加熱器で除湿及び加熱して高温な乾燥蒸気とする。その乾燥蒸気は湿分分離加熱器から配管を通じて各低圧タービンへ配管を通じて供給され、その乾燥蒸気で各低圧タービンが駆動される。このように高圧タービンと3基の低圧タービンが駆動されると、その駆動力によって発電機も同期して駆動されて発電作用を起こす。 Steam for driving the turbine is supplied from the reactor building side to the high-pressure turbine through the steam pipe, and the high-pressure turbine is driven by the steam. The steam used to drive the turbine in the high-pressure turbine is in a low-temperature and high-humidity state when discharged from the high-pressure turbine. Therefore, the steam is separated by a moisture separator and heater to improve thermal efficiency and prevent erosion. Dehumidify and heat to high temperature dry steam. The dry steam is supplied from the moisture separation heater to each low-pressure turbine through a pipe, and each low-pressure turbine is driven by the dry steam. When the high-pressure turbine and the three low-pressure turbines are driven in this way, the generator is also driven in synchronism with the driving force to generate a power generation action.
各低圧タービンでタービン駆動のために用いられた蒸気は、各低圧タービンから排出されて低圧給水加熱器に送られ、ここで原子炉圧力容器への給水をその蒸気で加熱して高圧給水加熱器を経由して原子炉圧力容器へ給水できるようになっている。この低圧給水加熱器は、1基の低圧タービン毎に4段で4本(1段につき1本)、3基の低圧タービンで計12本を各低圧タービンの直下に設けられている復水器上部胴内に設置されている。 The steam used for driving the turbine in each low-pressure turbine is discharged from each low-pressure turbine and sent to the low-pressure feed water heater, where the feed water to the reactor pressure vessel is heated with the steam and the high-pressure feed water heater is used. It is possible to supply water to the reactor pressure vessel via This low-pressure feed water heater has four in four stages for each low-pressure turbine (one per stage), and a total of 12 in three low-pressure turbines, which are provided directly under each low-pressure turbine. It is installed in the upper trunk.
4段の各低圧給水加熱器で給水と熱交換した蒸気は、復水器上部胴の真下に配置した復水器内に導入され、凝縮させられて原子炉圧力容器への給水とされる。 Steam that has exchanged heat with the feed water in each of the four stages of low-pressure feed water heaters is introduced into a condenser that is disposed directly below the upper trunk of the condenser, condensed, and supplied to the reactor pressure vessel.
従来例1:このようなタービン建屋内の各機器のうち、湿分分離加熱器は湿分分離手段と加熱手段とを統合させて熱効率の向上や配管物量の低減やスペース効率を向上している(例えば、特許文献1参照)。このような湿分分離加熱器は2本採用され、運転床の上であて低圧タービンを挟んで両側に長さ方向がタービン軸と平行な向きにて配置されている(例えば、非特許文献1,2参照)。低圧タービンを挟んで両側に湿分分離加熱器を配置すると、その配置は低圧タービンを挟んで湿分分離加熱器やそれに関係する配管ルートが対称の配置と成りやすく、低圧タービンや湿分分離加熱器へ入ってゆく蒸気流量バランスにおいても有利で効率良いシステムが組める。 Conventional Example 1: Among each device in such a turbine building, the moisture separation heater integrates the moisture separation means and the heating means to improve the thermal efficiency, reduce the amount of piping, and improve the space efficiency. (For example, refer to Patent Document 1). Two such moisture separation heaters are employed, and are arranged on both sides of the low-pressure turbine on the operation floor so that the length direction is parallel to the turbine shaft (for example, Non-Patent Document 1). , 2). If a moisture separator / heater is placed on both sides of the low-pressure turbine, the arrangement tends to be symmetrical with the moisture separator / heater and the piping route related to the low-pressure turbine. An efficient and efficient system can be built in the balance of the steam flow rate entering the vessel.
その運転床の下方には、復水器上部胴の片側に各低圧給水加熱器の伝熱チューブを引き抜くためのスペース、即ち給水加熱器チューブ引き抜きスペースが設定されていて、そのスペースに湿分分離加熱器が干渉しないように湿分分離加熱器は運転床の上方に配置されている。 Below the operation floor, a space for pulling out the heat transfer tube of each low-pressure feed water heater is set on one side of the upper body of the condenser, that is, a feed water heater tube pull-out space is set, and moisture is separated into that space. The moisture separator heater is arranged above the operation floor so that the heater does not interfere.
従来例2:これとは反対に、運転床の下方に復水器上部胴の高さで高圧タービン寄りに湿分分離加熱器を配置することも考えられている(例えば、非特許文献3及び特許文献1参照)。
Conventional example 2: Contrary to this, it is also considered that a moisture separation heater is disposed below the operation floor at the height of the condenser upper body and close to the high-pressure turbine (for example,
従来例3:また、運転床の下方に湿分分離加熱器を配置するバリエーションとして、2基設置される湿分分離加熱器のうち片方の平面位置をタービン・発電機軸方向に他の1基より発電機側にずらして配置する方法が記載されている。これは復水器内蔵給水加熱器のチューブ引き抜き側に設置されている湿分分離加熱器は従来の運転床下配置同様、復水器内蔵給水加熱器のチューブ引き抜きスペースと湿分分離加熱器の干渉を避けるため湿分分離加熱器を高圧タービン下部の脇のエリアに配置し湿分分離加熱器の先端が給水加熱器チューブ引き抜きスペースと交錯しない位置に設置している。復水器上部胴に内蔵の低圧給水加熱器のチューブ引き抜きスペースと湿分分離加熱器のチューブ引き抜きスペースとの兼用化を図っているが、反対側の湿分分離加熱器のチューブ引き抜きスペースは建屋を一部張り出した建屋形状とする必要がある。また、復水器内蔵給水加熱器チューブ引き抜きスペースと反対側に設置される湿分分離加熱器は発電機側にずらすことで湿分分離加熱器のチューブ引き抜きスペース建屋内に確保する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 Conventional example 3: In addition, as a variation of disposing a moisture separation heater below the operation floor, one of the two moisture separation heaters installed in the plane direction of the turbine / generator axial direction from the other one A method of shifting the generator to the generator side is described. This is because the moisture separator heater installed on the tube extraction side of the condenser built-in water heater is the same as the conventional arrangement under the operation floor. In order to avoid this, the moisture separator / heater is arranged in the area under the high-pressure turbine, and the tip of the moisture separator / heater is installed at a position where it does not intersect with the feed water heater tube drawing space. The tube pull-out space of the low-pressure feed water heater built in the upper body of the condenser is shared with the tube pull-out space of the moisture separation heater, but the tube pull-out space of the moisture separation heater on the opposite side is the building. Must be partly overhanging. In addition, a method has been proposed in which the moisture separation heater installed on the opposite side of the condenser water supply heater tube extraction space is shifted to the generator side to secure the moisture separation heater tube extraction space in the building. (For example, refer to Patent Document 2).
従来例4:また、原子力発電所のタービン建屋内に設置される湿分分離加熱器を湿分分離器と加熱器とに分離して独立に設置し、湿分分離器は高圧タービンから加熱器に接続される排気管の途中に設置し、分離された加熱器は従来の湿分分離加熱器の胴径より細くなり小型化されるため、タービン・発電機軸平行方向で運転床下の復水器両側且つ復水器内蔵給水加熱器チューブ引き抜きスペースの上側のエリアに収納することが可能となる配置手法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 Conventional example 4: In addition, a moisture separator / heater installed in the turbine building of a nuclear power plant is separated into a moisture separator and a heater, and the moisture separator is installed independently from the high-pressure turbine. Since the heater installed and separated in the middle of the exhaust pipe connected to the pipe is thinner and smaller than the diameter of the conventional moisture separator heater, the condenser under the operation floor in the direction parallel to the turbine / generator axis An arrangement method has been proposed that can be accommodated in both areas and in the upper area of the condenser built-in feed water heater tube drawing space (see, for example, Patent Document 3).
従来例5:また、タービン建屋内に設置される湿分分離加熱器と低圧タービンを連絡する蒸気配管はタービン・発電機支持架台の梁に貫通口を設置することで低圧タービンの両側の運転床を平坦化する配置手法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。 Conventional example 5: In addition, the steam piping connecting the moisture separator and the low-pressure turbine installed in the turbine building is installed on the beam of the turbine / generator support frame so that the operation floors on both sides of the low-pressure turbine are installed. An arrangement method for flattening is proposed (see, for example, Patent Document 4).
上記従来例1のように、タービン建屋の運転床の上に湿分分離加熱器を配置したものにあっては、原子炉圧力容器内で発生した蒸気を湿分分離加熱器に通す関係上、運転床上の作業員を放射線から保護するように、湿分分離加熱器の周囲に放射線遮蔽手段を施す必要がある。この放射線遮蔽手段は、運転床上に設置した放射線遮蔽壁に放射線遮蔽天井をつけて構成された箱状の構築物、即ち湿分分離加熱器室である。このような湿分分離加熱器室を運転床に作ることは建設工程を延長させ、且つタービンや発電機の分解点検時の部品の仮置き場、即ちタービン・発電機分解品仮置きエリア(レイダウンエリア)を運転床上に広く求めることができなくなる。特に大形の部品をレイダウンするエリアの確保に困難をきたす。そのため、レイダウンエリアの確保のためにタービン建屋面積を増加させたり隣接する建屋へ分解品を運ぶ手間が必要となる。タービン建屋面積を増加させて建設することは、発電所の建設工程を延長する要因になる。 In the case where the moisture separation heater is disposed on the operation floor of the turbine building as in Conventional Example 1 above, the steam generated in the reactor pressure vessel is passed through the moisture separation heater, In order to protect the workers on the operating floor from radiation, it is necessary to provide radiation shielding means around the moisture separator heater. This radiation shielding means is a box-shaped structure configured by attaching a radiation shielding ceiling to a radiation shielding wall installed on the operation floor, that is, a moisture separation heater room. Making such a moisture separation heater room on the operation floor extends the construction process and temporarily puts parts for the turbine and generator overhaul, that is, the turbine / generator disassembly temporary storage area (laydown area). ) Cannot be widely obtained on the driving floor. In particular, it is difficult to secure an area for laying down large parts. Therefore, in order to secure a laydown area, it is necessary to increase the area of the turbine building or to carry a disassembled product to an adjacent building. Increasing the turbine building area increases the power plant construction process.
従来例2は、タービン建屋の運転床の下に湿分分離加熱器を配置するので、運転床が放射線の遮蔽機能を果たし、運転床上には放射線を遮蔽する湿分分離加熱器室を必要としない上に、運転床上にレイダウンエリアを広く確保できる良さがある。しかし、その運転床下の湿分分離加熱器の平面配置は低圧給水加熱器の給水加熱器チューブ引き抜きスペースと交錯しないように高圧タービンよりの建屋の端がわに配置されることから、タービン建屋のタービン軸長手方向の長さが長くなって大型化する。建屋の大型化は発電所の建設工程を延長する要因となる。また、湿分分離加熱器と低圧タービンとの配管には弁が配置されているので、その弁を覆う遮蔽板が運転床から上方へ突き出てレイダウンエリアの狭小化をまねく課題がある。 In Conventional Example 2, since the moisture separator / heater is arranged under the operation floor of the turbine building, the operation floor performs a radiation shielding function, and a moisture separation heater room for shielding radiation is required on the operation floor. In addition, it has the advantage that a wide laydown area can be secured on the driving floor. However, the plane arrangement of the moisture separator heater under the operation floor is arranged on the side of the building from the high pressure turbine so that it does not cross the feed water heater tube drawing space of the low pressure feed water heater. The length in the longitudinal direction of the turbine shaft increases and the size increases. Increasing the size of the building is a factor in extending the construction process of the power plant. In addition, since a valve is disposed in the pipe between the moisture separation heater and the low-pressure turbine, there is a problem that a shielding plate that covers the valve protrudes upward from the operation floor and narrows the laydown area.
従来例3は、低圧給水加熱器の給水加熱器チューブ引き抜きスペースと交錯しないように、そのスペースと交錯しやすい片側の湿分分離加熱器だけをタービン建屋の端がわに、寄せているから、タービン建屋の形状が複雑で大型化する傾向になる。建屋の複雑形状化及び大型化は発電所の建設工程を延長する要因となる。 Since Conventional Example 3 does not intersect with the feed water heater tube extraction space of the low pressure feed water heater, only the moisture separation heater on one side that easily intersects with that space is brought close to the end of the turbine building, The shape of the turbine building tends to be complicated and large. Increasing the shape and size of the building will be a factor in extending the construction process of the power plant.
従来例4は、湿分分離加熱器を湿分分離器と加熱器とに分離して、湿分分離加熱器を湿分分離器と加熱器に分け小型化し、加熱器の胴径寸法を細くすることで上部の運転床と復水器内蔵給水加熱器チューブ引き抜きスペースの間に加熱器を配置することにある。このことは機器を分けて小型の機器にした上で狭いスペースに収納する配置手法を提案したものであり、従来の湿分分離加熱器では大型機器となるため胴径が太く、運転床と復水器内蔵給水加熱器チューブ引き抜きスペースとの間のスペースに収納する方策として本従来例を適用することは困難であった。また加熱器を運転床下に配置した場合でも運転床上の低圧タービン両側のスペースは組み合わせ中間弁及びそれを囲む放射線遮蔽上の躯体または鋼板が配置されるため完全には平坦化することができず、大型機器の分解レイダウン性を阻害する要因となっている。 Conventional Example 4 separates the moisture separator / heater into a moisture separator and a heater, divides the moisture separator / heater into a moisture separator and a heater, reduces the size, and narrows the body diameter of the heater. This is to arrange a heater between the upper operation floor and the condenser built-in feed water heater tube drawing space. This suggests an arrangement method in which the equipment is divided into small equipment and stored in a narrow space. The conventional moisture separation heater is a large equipment and has a large body diameter. It has been difficult to apply this conventional example as a measure for storing in a space between the water heater built-in water heater tube pull-out space. Even when the heater is arranged under the operation floor, the space on both sides of the low-pressure turbine on the operation floor cannot be completely flattened because the combination intermediate valve and the enclosure or steel plate on the radiation shield surrounding it are arranged. This is a factor that hinders the decomposition laydown of large equipment.
従来例5は、タービン建屋の運転床下に配置される湿分分離加熱器から低圧タービン蒸気入口ノズルを連絡する蒸気配管をタービン・発電機設置架台の運転床面の梁に蒸気配管を通すための貫通口を設け、この貫通口に配管を通すことで運転床を平坦化しているが、貫通口設置による梁の強度確保のため梁寸法,鉄骨・鉄筋量等の増加を行う必要があった。梁の強度は梁高さがその支配要因となるが梁高さの約1/3〜1/4に近い断面欠損を補うための補強による構造成立性に加え、配筋,鋼板の施工性を考慮した検証が必要である。また、従来、低圧タービンの蒸気入口ノズルは水平横方向に鏡対称に設置されていたが、本発明ではタービンの下側から接続し、かつ2本の蒸気入口ノズルが接近して配置されるため、従来のノズル位置に比べ低圧タービン内に入った蒸気を均等に分配するための対策を行う必要があった。 Conventional example 5 is for passing a steam pipe from a moisture separator heater arranged under the operation floor of the turbine building to a low pressure turbine steam inlet nozzle to a beam on the operation floor surface of the turbine / generator installation stand. The operation floor is flattened by providing a through-hole and piping through this through-hole, but it was necessary to increase the beam dimensions, the amount of steel frames and reinforcing bars to ensure the strength of the beam by installing the through-hole. The strength of the beam is governed by the height of the beam, but in addition to the structural feasibility by reinforcing the cross-sectional defect close to about 1/3 to 1/4 of the beam height, the workability of reinforcement and steel plate Verification that takes into account is necessary. Conventionally, the steam inlet nozzle of the low-pressure turbine has been installed mirror-symmetrically in the horizontal and lateral direction. However, in the present invention, the steam inlet nozzle is connected from the lower side of the turbine and the two steam inlet nozzles are arranged close to each other. Therefore, it is necessary to take measures for evenly distributing the steam that has entered the low-pressure turbine as compared with the conventional nozzle position.
本発明は、熱効率などを向上すべく湿分分離器と加熱器とを統合した湿分分離加熱器を採用しながらも原子力発電所の建屋のコンパクト化を達成することを目的とする。 An object of the present invention is to achieve downsizing of a building of a nuclear power plant while adopting a moisture separator / heater in which a moisture separator and a heater are integrated in order to improve thermal efficiency and the like.
本発明の上記目的を達成するための発明の基本的要件は、以下の通りである。 The basic requirements of the invention to achieve the above object of the present invention are as follows.
即ち、原子力発電所のタービン建屋と、前記タービン建屋内に設置されたタービン・発電機設置架台と、前記タービン・発電機設置架台よりも高い位置で前記タービン建屋内に設置された運転床と、前記タービン・発電機設置架台に設置された高圧タービンと複数の低圧タービンと、前記タービン・発電機設置架台に設置されて前記各タービンで駆動される発電機と、前記運転床の下方で前記各タービンの回転軸と平行に配置されて、前記高圧タービンから前記低圧タービンへ供給する蒸気を除湿及び加熱する複数本の湿分分離加熱器と、前記低圧タービンの下方に設置され、前記低圧給水加熱器から受け入れた蒸気を原子炉圧力容器への給水として凝縮する復水器と、前記復水器と前記各低圧タービンとの間に配置された復水器上部胴と、前記各低圧タービンからの蒸気を受け入れて複数段に前記給水を加熱する複数本の低圧給水加熱器とを備えた原子力発電所のタービン建屋である。 That is, a turbine building of a nuclear power plant, a turbine / generator installation frame installed in the turbine building, an operation floor installed in the turbine building at a position higher than the turbine / generator installation frame, A high-pressure turbine and a plurality of low-pressure turbines installed on the turbine / generator installation frame; a generator installed on the turbine / generator installation frame and driven by each turbine; A plurality of moisture separation heaters disposed in parallel to the rotating shaft of the turbine to dehumidify and heat steam supplied from the high pressure turbine to the low pressure turbine, and installed under the low pressure turbine, and the low pressure feed water heating A condenser that condenses the steam received from the reactor as feed water to the reactor pressure vessel, and a condenser upper body disposed between the condenser and each low-pressure turbine; Serial is the turbine building of a nuclear power plant that includes a plurality of low-pressure feed water heater for heating the water in a plurality of stages to accept steam from the low pressure turbine.
更に、好ましくは、上記の要件に加えて、前記湿分分離加熱器から前記低圧タービンへ蒸気を供給する配管に、その蒸気の流れを制御する弁を設け、前記弁の上方に位置する前記運転床に開閉自在なハッチを備えることを用件とするものである。 Further preferably, in addition to the above requirements, a valve for controlling the flow of steam is provided in a pipe for supplying steam from the moisture separation heater to the low-pressure turbine, and the operation located above the valve is provided. It is a requirement to have a hatch that can be opened and closed on the floor.
更に、好ましくは、上記の要件に加えて、前記タービン建屋の基礎マットの一部と運転床下の床の一部について高さを他部よりも高い位置に配置したことを要件とするものである。 Furthermore, preferably, in addition to the above-described requirements, it is a requirement that a part of the foundation mat of the turbine building and a part of the floor under the operation floor are arranged at higher positions than the other parts. .
本発明によれば、湿分分離加熱器を採用しながらも、タービン・発電機分解品仮置きエ
リア(レイダウンエリア)を極力広く確保できるので、タービン建屋のコンパクト化が達
成できる。
According to the present invention, a turbine / generator disassembled product temporary storage area (laydown area) can be secured as much as possible while employing a moisture separator / heater, so that the turbine building can be made compact.
(実施例1)
沸騰水型原子炉を採用した原子力発電所は原子炉建屋やタービン建屋1等の複数の建屋を有する。その原子炉建屋においては、核燃料が装荷された炉心を内蔵した原子炉圧力容器を有し、その原子炉圧力容器内ではその炉心で軽水を加熱させて沸騰させた際の蒸気を得ている。その蒸気は主蒸気配管21を通してタービン建屋1内に導かれている。
Example 1
A nuclear power plant employing a boiling water reactor has a plurality of buildings such as a reactor building and a
一方のタービン建屋1内には、タービン・発電機設置架台9が中央部に設置され、そのタービン・発電機設置架台9の上端と同じ高さでタービン建屋1内を上下に区画するタービン建屋運転床(以下、単に運転床という。)13が設置されている。そのタービン・発電機設置架台9には、高圧タービン6と3基の低圧タービン7a,7b,7c(以下、3基の低圧タービン7a,7b,7cを総称する場合には、低圧タービン7と表示する。)と発電機8とが設置され、それらは直列に回転軸が接続されて各タービンで発電機8を回転駆動して発電させるようになっている。14はタービン建屋内に設置された天井クレーンであり、各タービンや発電機8を分解して運転床13上に仮置きしたり、再組み立てする際のクレーンとして用いられるものである。
In one
その高圧タービン6には主蒸気配管21を通じてタービンを駆動するための蒸気が原子炉建屋側から供給され、その高圧タービン6はその蒸気で駆動される。その高圧タービン6に供給された蒸気はタービンの駆動に用いられて、後にその高圧タービン6から排出されるが、その排出された蒸気は低温且つ高湿度の状態となっているので、熱効率向上と侵食防止のためにその蒸気を2基の湿分分離加熱器2a,2b(以下、2基の湿分分離加熱器2a,2bを総称する場合には、湿分分離加熱器2と表示する。)で除湿及び加熱して高温な乾燥蒸気とする。その乾燥蒸気は湿分分離加熱器から主蒸気配管21を通じて各低圧タービン7へ供給され、その乾燥蒸気で各低圧タービン7が駆動される。このように高圧タービン6と3基の低圧タービン7が駆動されると、その駆動力によって発電機8も同期して駆動されて発電作用を起こす。
Steam for driving the turbine is supplied to the high-
各低圧タービン7でタービンの駆動のために用いられた蒸気は、各低圧タービン7から排出されて第4段低圧給水加熱器10−4a,10−4b,10−4c、第3段低圧給水加熱器10−3a,10−3b,10−3c、第2段低圧給水加熱器10−2a,10−2b,10−2c、第1段低圧給水加熱器10−1a,10−1b,10−1c(以下、各低圧給水加熱器を総称する場合には、低圧給水加熱器10と表示する。)に送られ、ここで原子炉圧力容器への給水をその蒸気で加熱して高圧給水加熱器を経由して原子炉圧力容器へ給水できるようになっている。この低圧給水加熱器10は、1基の低圧タービン毎に4段で4本(1段につき1本)、3基の低圧タービン7で計12本を各低圧タービン7の直下に設けられている各復水器上部胴5a,5b,5c(以下、各復水器上部胴5a,5b,5cを総称する場合には、復水器上部胴5と表示する。)内に設置されている。
Steam used for driving the turbine in each low-
4段の各低圧給水加熱器10で給水と熱交換した蒸気は、各復水器上部胴5の真下に配置した各復水器4a,4b,4c(以下、各復水器4a,4b,4cを総称する場合には、復水器4と表示する。)内に導入され、凝縮させられて原子炉圧力容器への給水とされる。
The steam exchanged with the feed water in each of the four stages of the low pressure
このような、タービン建屋1内のタービン設備とそれに附帯する主要な各機器の系統構成について、1350MWe級沸騰水型原子力発電所を前提に例示すると図1の通りである。即ち、図1に示すように、原子炉圧力容器によって発生した蒸気は、4本の主蒸気配管21にてタービン建屋1に導かれ主蒸気止め弁・加減弁43を通過し高圧タービン6に送られる。高圧タービン6から排出された蒸気は高圧タービンを回転駆動させることにより温度が少し低下し湿分が多くなっている。この蒸気は主蒸気配管21によって湿分分離加熱器蒸気入口ノズル36から2基の湿分分離加熱器2a,2b内に送られ、湿分分離加熱器2a,2b内に設置された湿分分離器によって湿分を除去され、さらに湿分分離加熱器2a,2b内に設置された加熱器(1350MWe級の場合2段階に加熱される)で加熱され、湿り度の低い蒸気は湿分分離加熱器蒸気出口ノズル35から乾燥蒸気として主蒸気配管21にて3基の低圧タービン7a,7b,7cに供給される。この際、高圧タービン6から1基の湿分分離加熱器2には2本の蒸気配管21がルーティングされ蒸気入口ノズル36の手前で4本に分岐し接続される。
FIG. 1 shows an example of the system configuration of the turbine equipment in the
また、湿分分離加熱器2上部の3個の出口ノズル35から組み合わせ中間弁17を介し低圧タービン7a,7b,7cに主蒸気配管21が接続される。主蒸気配管21から各低圧タービン7a,7b,7cへ入った乾燥蒸気は低圧タービン7a,7b,7cを駆動した後に、低圧タービン7a,7b,7cから吐出され、吐出された蒸気は低圧タービン下部に設置された復水器4a,4b,4cで凝縮されて水になり、その水は原子炉圧力容器への給水になる。
The
更にこの水は以下に示す機器を通して給水配管45を介し原子炉圧力容器に戻される。3基の復水器4a,4b,4cから吐出された水は低圧復水ポンプ26で昇圧された後、復水ろ過装置18,復水脱塩装置25を通過し原子炉給水として十分な水質に浄化処理した後、空気抽出器41,グランド蒸気復水器42を経て高圧復水ポンプ37で昇圧される。その後復水器上部胴に設置された第4段低圧給水加熱器10−4a,10−4b,10−4c、第3段低圧給水加熱器10−3a,10−3b,10−3c、第2段低圧給水加熱器10−2a,10−2b,10−2c、第1段低圧給水加熱器10−1a,10−1b,10−1cで給水温度を上げ原子炉給水ポンプ39で昇圧され、第2段高圧給水加熱器38−2a,38−2b、第1段高圧給水加熱器38−1a,38−1bで更に給水温度を上げて原子炉へ送られる。第1段〜第4段低圧給水加熱器は復水器4a,4b,4cの胴数に合わせ3系列に分離配置し各々の復水器上部胴5内に設置されているため、3系列×4段構成=12本の低圧給水加熱器を有する系統構成となっている。その際、1基の復水器上部胴に4本の低圧給水加熱器が設置されている。各低圧タービン7a,7b,7cから抽気された高温の蒸気が抽気配管40によって第1段〜第4段の各低圧給水加熱器10に導かれ給水配管内の水と熱交換することにより原子炉圧力容器側に戻る給水の温度を上げるようになっている。低圧タービン下部に設置されたノズルと復水器上部胴に設置された各段の低圧給水加熱器10はこの抽気配管40によって接続されており、抽気蒸気は低圧給水加熱器10内で熱交換されたことにより温度が低下してドレン水となって各低圧給水加熱器10よりドレン配管44にて復水器4に戻される系統構成となっている。
Further, this water is returned to the reactor pressure vessel through the
図2は湿分分離加熱器2内の概略構造を示したものである。湿分分離加熱器2は外側に円筒形の胴体47と端部に鏡板48が設置され水平方向に細長い形状となっている。湿分分離加熱器2の胴体47内に湿分分離器49と第1段加熱器50及び第2段加熱器51を有しているため、出力1350MWe級の原子力発電所の場合には、直径が約4m、長さが約30mを越す大型機器となっている。胴体47下部には蒸気入口ノズル36a,36b,36c,36d(以下、蒸気入口ノズル36a,36b,36c,36dを総称する場合には、蒸気入口ノズル36と表示する。)が設置され、高圧タービン6からの主蒸気配管21が接続される。また胴体47上部には低圧タービン7へ蒸気を供給する主蒸気出口ノズル35a,35b,35c,35d(以下、主蒸気出口ノズル35a,35b,35c,35dを総称する場合には、主蒸気出口ノズル35と表示する。)が設置されている。
FIG. 2 shows a schematic structure in the
湿分分離器49は胴体47内の下側に設置されており、この役割としては、高圧タービン6から排出された蒸気は高圧タービンを回転駆動させることにより温度が少し低下し湿分が多くなっているため、波板形状をした湿分分離器49a,49bを通過することにより気水を分離し、ほぼ乾き蒸気とすることで各低圧タービン7に送られる蒸気の湿り度を減らすことで、プラント性能向上及び低圧タービン等への部材浸食の軽減を図っている。
The moisture separator 49 is installed on the lower side of the
胴体47内で湿分分離器49a,49bの上部には第1段加熱器50a,50bが設置されその上部に第2段加熱器51a,51bが右側と左側のエリアに夫々1基ずつ設置されており、この役割は湿分分離器49a,49bからの蒸気を更に加熱し蒸気温度を高くすることによりタービン系の熱効率を向上し発電出力の増加を目的としている。なお、その加熱するための熱源としては高圧タービン6の最終段より前側の部分から取り出された抽気蒸気52を用い、その抽気蒸気52は鏡板48に設置されたノズルより第1段加熱器50a,50bに入れるように配管接続され、また原子炉圧力容器側からタービン建屋1内に入った時点の主蒸気止め弁・加減弁43の前側(上流側)の高温な主蒸気を一部分岐して取り出した抽気蒸気53を用い、その抽気蒸気53を鏡板48に設置されたノズルより第2段加熱器51a,51bに入るように配管接続される。湿分分離加熱器2内で乾いた高温の蒸気は上部に設置された蒸気出口ノズル35から各低圧タービン7に供給される。また、湿分分離器49a,49bによって蒸気中から分離された湿分及び加熱器内の蒸気はドレンとなって胴体47の下部に設置されたドレンノズル54より夫々のドレンタンクに回収される。
In the
このような湿分分離加熱器2や低圧給水加熱器10は、図3,図4,図5,図6のように、タービン建屋1内に配置されている。即ち、図3は本実施例によるタービン建屋内の主要機器の配置を示すタービン建屋1の運転床13下面の配置平面図である。図3,図4,図5,図6のように、そのタービン建屋1の復水器上部胴5内に低圧給水加熱器10を1胴あたり4本収納している。図4はその運転床13上面の機器の配置平面図であり、図5はそれの短辺方向における縦断面図、図6は長辺方向における給水加熱器チューブ引き抜きスペース11側の縦断面図である。
Such a
大型である湿分分離加熱器2をタービン建屋1の運転床13下部の復水器上部胴5両側に配置するとともに、1胴あたり4本の給水加熱器10を復水器上部胴5に内蔵した場合の配置について説明する。図3,図5及び図6に示すように復水器上部胴内5には1胴あたり水平2列に上下2段の合計4本の給水加熱器10が配置されている。また低圧給水加熱器10には夫々に給水加熱器チューブ引き抜きスペース11が運転床13の下方に確保されている。
The large moisture separator /
給水加熱器チューブ引き抜きスペース11のエリアに大型である湿分分離加熱器2を運転床13の下且つ復水器上部胴5の両側のエリアに配置するためには、給水加熱器チューブ引き抜きスペース11と湿分分離加熱器2の本体との干渉を避けるよう、湿分分離加熱器2を給水加熱器チューブ引き抜きスペース11より上方に設置する。このとき運転床13と湿分分離加熱器2との干渉を回避するよう運転床13の床レベルを変更して配置する必要がある。そのため、湿分分離加熱器2とその上下に設置される主蒸気配管21等の配置スペースを確保するため、湿分分離加熱器2の設置エリアの上方に対応する運転床13部分をタービン・発電機設置架台9の上面(上部床面)よりも高い位置に嵩上げして設置する。嵩上げした運転床13の部分と嵩上げしていない運転床13の部分とは連続するように構築されている。
In order to arrange the large
従来配置では湿分分離加熱器2の設置位置としては、基準床であるタービン・発電機設置架台9上部床面(運転床13としての基準床面)と同一床レベルにタービン建屋1の運転床13のレベルを設定し、その上部に湿分分離加熱器2を配置するか、または湿分分離加熱器を給水加熱器引き抜きスペースと干渉しないよう高圧タービン側に移動し運転床13の下部に配置する手法であったが、本実施例は低圧タービン7の両側エリアの運転床13設置高さを運転床13より上方に変更し、タービン・発電機設置架台9上部床面より嵩上げした躯体34で構築されたタービン建屋の運転床とすることで湿分分離加熱器2を給水加熱器チューブ引き抜きスペース11の上部に収納するスペースを確保することにある。
In the conventional arrangement, the operating position of the
本実施例では、湿分分離加熱器2の鏡板48を胴体47から外して各加熱器50a,50b,51a,51bを胴体47外へ引き抜いて保守点検乃至は交換する際に、その引き抜きに必要なスペース、即ち湿分分離加熱器内蔵加熱器引き抜きスペース3を、タービン建屋の長大化をまねくことなく確保できる。尚、22はタービン建屋の取り外し式壁であり、タービン建屋内外間での大形機器の搬出入に際して、取り外し及び再組み立てできる壁である。
In this embodiment, the
また、給水加熱器チューブ引き抜きスペース11側の高圧タービン6から湿分分離加熱器2までの主蒸気配管21のルートにおいては給水加熱器チューブ引き抜きスペース11と主蒸気配管21の干渉を回避するため後述する実施例2と同様な配管ルートとしている。
Further, in order to avoid interference between the feed water heater
また、湿分分離加熱器2を運転床13下に配置した場合においても、運転床13面の低圧タービン7の両側には低圧タービン蒸気入口ノズル30が設置され、このノズルには湿分分離加熱器2の上部に設置される蒸気出口ノズル35からの吐出配管32が接続され、低圧タービン蒸気入口ノズル30には組み合わせ中間弁17が設置されている。この組み合わせ中間弁17は低圧タービン7の蒸気入口ノズル30近傍に配置し、蒸気流量の調整,閉止を行う弁である。
In addition, even when the moisture separator /
組み合わせ中間弁17を設置するエリアはこれらの弁,配管スペース確保に加え、運転床13の低圧タービン7,高圧タービン6周囲のエリア(タービン・発電機レイダウンエリア29)に対する遮蔽上の要求から、これらの弁/配管エリアを囲う遮蔽のための箱状のコンクリート製躯体または鉄板による組み合わせ中間弁用の部屋31が運転床上に設置される。そのため、低圧タービン7の両側のエリアは1車室当たり2箇所の遮蔽のための躯体または遮蔽鉄板が運転床13面から上方へ張り出した形で段差が生じることとなる。
In addition to securing these valves and piping space, the area where the combined
このため、湿分分離加熱器2を運転床13下に配置した場合でも運転床13上で低圧タービン7両側のスペースは平坦化することができず、大型機器の分解レイダウン性を阻害する要因となり、小物分解品のレイダウンスペースとして使用する等の制約があった。
For this reason, even when the moisture separator /
本実施例では運転床13下の湿分分離加熱器2の設置エリア上部の運転床面を嵩上げした躯体34は低圧タービン蒸気入口ノズル30と組み合わせ中間弁17及び湿分分離加熱器蒸気出口ノズル35間の主蒸気配管21を水平に配置し、組み合わせ中間弁17及びこの主蒸気配管32廻りを囲う躯体の床は前記組み合わせ中間弁設置のための段差と同等もしくはそれ以上の高さに運転床面を嵩上げすることにより、低圧タービン7の両側のエリアを完全に平坦化することができる。尚、この嵩上げされたエリアの運転床面13はその周囲の嵩上げされなかった運転床13面と約3〜4mの段差が生じるため両運転床面間のアクセス用階段20の設置及び組み合わせ中間弁搬出入用ハッチ33を嵩上げした床に設置することで嵩上げしたエリアへのアクセス性,ハッチからの機器搬出入による保守性を考慮した配置としている。この結果、平坦化された低圧タービン7の両側のエリアを定検時の大物機器分解レイダウンスペースとして使用可能となることで従来の湿分分離加熱器運転床下配置よりも広いレイダウンスペースを確保することが可能となり、レイダウンスペース確保のための隣接建屋の廃止またはタービン建屋平面寸法の増加の抑制をすることができる。また、前記の如く湿分分離加熱器2に接続される主蒸気配管21と組み合わせ中間弁17及び低圧タービン蒸気入口ノズル30を同一レベルで設置することにより、曲げの少ないルートすることが可能となり配管物量の削減も図れる。
In this embodiment, the
本実施例では1胴あたり4本の低圧給水加熱器10を復水器上部胴5に内蔵した場合の配置について示したが、実施例1の変形例として、次に1胴あたり2本の低温給水加熱器を復水器上部胴に内蔵した場合の配置について説明する。図7は復水器上部胴5内に給水加熱器を1胴あたり2本収納した場合の運転床13下の配置平面図であり、図8はその短辺方向における縦断面図である。
In the present embodiment, the arrangement in the case where four low-pressure
復水器上部胴5には後述するように第1段及び第2段低圧給水加熱器を、復水器上部胴5の外側に移設し、且つ各段ごとに1本に統合化することで第1段低圧給水加熱器12−1及び第2段低圧給水加熱器12−2の2本の系統構成に変更し、その2本の統合化後の低圧給水加熱器12の配置スペースは給水加熱器チューブ搬出入空間スペース46として機器,配管等が設置されないスペースとして確保されていたタービン建屋長辺沿いの外壁側のエリアに設置する。復水器上部胴5内には従来通り第3段及び第4段の低圧給水加熱器10が上下1段水平2列の配置で配置されている。
As will be described later, the first and second stage low-pressure feed water heaters are transferred to the condenser
また、湿分分離加熱器2の設置高さは1胴あたり4本の低圧給水加熱器10を復水器上部胴5に内蔵した実施例1と同様、湿分分離加熱器2の設置エリアのみの範囲で運転床面13を嵩上げし、その下部に低圧タービン7の主蒸気入口ノズル30,組み合わせ中間弁17及び湿分分離加熱器2の主蒸気出口ノズル35間の接続配管スペースを考慮して設定する。復水器上部胴5内に内蔵する低圧給水加熱器10が2本となったことにより、4本内蔵に比べ給水加熱器チューブ引き抜きスペース11上部と湿分分離加熱器2の胴体47下面のスペースが高く確保できるため、湿分分離加熱器2の主蒸気入口ノズル36に接続される主蒸気配管21も給水加熱器チューブ引き抜きスペース11より上方に配置することができる。このように配置することにより、復水器上部胴5に4本の給水加熱器を内蔵する場合に比べ、高圧タービン6から湿分分離加熱器の主蒸気入口ノズル36までの主蒸気配管21のルートに制約を与えない配置とすることが可能となり、給水加熱器チューブ引き抜きスペース11と反対側の主蒸気配管引き回しルートと対称形のルートとすることが可能となり、且つ曲げの少ないシンプルなルートによる配管物量の低減が図れる配置とすることができる。
In addition, the installation height of the
(参考例2)
図9は本発明に係わるタービン建屋1の運転床13下面の配置平面図であり復水器上部胴5内に低圧給水加熱器を内蔵しない場合の実施例である。図10はそれの短辺方向における縦断面図、図11は長辺方向における縦断面図である。
( Reference Example 2)
FIG. 9 is an arrangement plan view of the lower surface of the
長大かつ大型機器である湿分分離加熱器2を運転床13下の復水器室内のエリアに設置し、タービン・発電機軸方向と平行かつ復水器上部胴5の両側に配置する。
The moisture separator /
このとき、従来復水器上部胴5内に設置していた低圧給水加熱器10の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11と湿分分離加熱器2との干渉を避けるため、復水器上部胴5内に低圧給水加熱器を内蔵する構成を廃止した。これらの低圧給水加熱器は統合化することで基数を低減した統合化された低圧給水加熱器12を運転床13の下に配置する。1350MWe級の原子力発電所のタービン建屋の場合、通常復水器上部胴5内に4本の給水加熱器10が内蔵されており復水器3胴分で復水器内には4本/胴×3胴=合計12本の給水加熱器10が設置されている。
At this time, in order to avoid interference between the feed water heater tube pull-out
本実施例では湿分分離加熱器2の本体と給水加熱器チューブ引き抜きスペース11との干渉を避けるため全低圧給水加熱器10を復水器上部胴5外に移設し配置する。この場合、12本の低圧給水加熱器10を配置するための新たなスペースをタービン建屋1内に確保することは建屋寸法の増加につながりコストアップ要因となる可能性がある。このため、12本の低圧給水加熱器を系列毎に統合する系統設備構成とすることで本数の削減を図る。
In the present embodiment, in order to avoid interference between the main body of the
実施例1の系統をベースにして第1段から第4段の低圧給水加熱器10を統合化した場合の系統構成を図12に示す。図12では、高圧タービン6や湿分分離加熱器2廻りの系統構成は図1と同一であるので、それを省略している。復水器上部胴5内に設置していた低圧給水加熱器10全てを復水器外に移設し、各復水器4a,4b,4c毎に分離設置していた低圧給水加熱器を1段あたり1本に統合することで、合計12本の低圧給水加熱器を4本/4段に低減する。
FIG. 12 shows a system configuration when the first to fourth low-pressure
具体的には実施例1の第1段低圧給水加熱器10−1a,10−1b,10−1cの3本を1本に統合化し第1段低圧給水加熱器12−1とし、順次同様に第2段低圧給水加熱器12−2,第3段低圧給水加熱器12−3,第4段低圧給水加熱器12−4とする系統構成とする。また復水器上部胴5外に低圧給水加熱器を設置することで低圧タービン7a,7b,7cからの抽気配管40は各低圧タービン7a,7b,7cから統合化された1本/段の低圧給水加熱器12に夫々接続することも可能であるが、配管物量の低減を図るため各低圧タービン7a,7b,7cから出た抽気配管40は復水器内または外のエリアで統合して各低圧給水加熱器12に接続する。ドレン配管44は統合化された第1段低圧給水加熱器12−1から順次第2段低圧給水加熱器12−2,第3段低圧給水加熱器12−3,第4段低圧給水加熱器12−4に接続され、第4段低圧給水加熱器からのドレンはドレン配管44にて各復水器4a,4b,4cに戻される。
Specifically, the first-stage low-pressure feed water heaters 10-1a, 10-1b, 10-1c of the first embodiment are integrated into one to form a first-stage low-pressure feed water heater 12-1, and sequentially in the same manner. The system configuration is the second-stage low-pressure feed water heater 12-2, the third-stage low-pressure feed water heater 12-3, and the fourth-stage low-pressure feed water heater 12-4. Further, by installing a low-pressure feed water heater outside the
次にこの統合化した4本分の低圧給水加熱器12の設置スペース確保方策について以下に述べる。実施例1のように復水器上部胴に内蔵の低圧給水加熱器10から引き抜かれた給水加熱器チューブ本体を屋外に搬出するため、タービン建屋1の長辺方向の復水器室の外壁には取り外し式壁22が設置されている。この取り外し式壁22までのタービン建屋内には引き抜かれた給水加熱器チューブ本体を屋外に搬出するための空間スペースが確保されている。また、屋外に搬出された低圧給水加熱器の給水加熱器チューブは新品との交換を考慮し、屋外から復水器上部胴5に新品の給水加熱器チューブを搬入するための空間スペース46を有しているため、復水器上部胴5の低圧給水加熱器設置エリアから外壁までのエリアはチューブ搬出入スペースとして機器・配管等を設置しない空間スペースとなっている。図9〜図11は統合化した4本の低圧給水加熱器12を復水器上部胴5外に配置した実施例である。復水器上部胴5の両側には湿分分離加熱器2が配置されており、復水器上部胴5には低圧給水加熱器は設置されておらずタービン建屋長辺方向外壁側の取り外し壁22の近傍に統合化した低圧給水加熱器12が設置されている。統合化された低圧給水加熱器12に低圧タービン7からの抽気配管を接続されるため配管長を極力延ばさないようにするには復水器近傍に配置することが好ましいが、復水器脇のエリアには湿分分離加熱器2を配置し、その外側(外壁脇)のスペースに統合化した低圧給水加熱器12を設置する。このスペースは従来配置では低圧給水加熱器チューブ搬出入空間スペース46として機器,配管等が設置されないスペースとして確保されていたものである。
Next, a method for securing the installation space for the four integrated low-pressure
また、このエリアに低圧給水加熱器12を配置する際に、低圧給水加熱器を統合化したことで1本あたりの低圧給水加熱器12の寸法は多少大きくなるが、配置スペースの効率化をはかるため4本の統合化された低圧給水加熱器12の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11はそれぞれ2本の低圧給水加熱器12を直列に配置することにより共用化を行っている。なお、復水器上部胴5外に統合化した低圧給水加熱器12を設置することは低圧タービン7からの抽気配管長が多少増加することとなるが、図12のように各抽気配管40の統合化を行うことでタービン建屋内の全体の配管物量から見れば大きな物量増加とはならなく、逆に実施例1での計12本の低圧給水加熱器10を統合化し低圧給水加熱器12の本数を4本に低減(12本→4本)することは機器員数の削減ともなるためコスト低減効果が期待できる。これらの方策を行うことでタービン建屋寸法に影響を与えないでこれら統合化された低圧給水加熱器12の設置スペースを確保することができる。
Moreover, when the low-pressure
これにより、湿分分離加熱器2をタービン・発電機設置床、即ち運転床13の下の復水器上部胴5両側に配置しても低圧給水加熱器12及びその給水加熱器チューブ引き抜きスペース11と干渉することはない。また、復水器上部胴5に内蔵の低圧給水加熱器10が無くなることで復水器上部胴5の高さを低くすることが可能であり、運転床13〜基礎マット19上端までの高さを低くすることができるためタービン建屋全体の高さ低減に繋がり建屋全体容積の削減を図ることができる。実施例2では、その他の構成や作用は実施例1と同様である。
Thereby, even if the moisture separator /
また、図13は実施例2の変形例を示している。図13は、この変形例におけるタービン建屋のタービン・発電機設置階床(運転床13)下面の配置平面図であり復水器上部胴5内に低圧給水加熱器10を1胴あたり上下1段水平2列の配置で2本を収納する場合の配置例を示している。図14はそれの短辺方向における縦断面図、図15は長辺方向における復水器上部胴5に内蔵の低圧給水加熱器10の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11側の縦断面図である。
FIG. 13 shows a modification of the second embodiment. FIG. 13 is an arrangement plan view of the lower surface of the turbine / generator installation floor (operating floor 13) of the turbine building in this modified example. The example of arrangement | positioning in case two are accommodated by arrangement | positioning of 2 horizontal rows is shown. FIG. 14 is a longitudinal sectional view in the short side direction thereof, and FIG. 15 is a longitudinal sectional view of the feed water heater
図16は実施例1の系統をベースにして第1段から第4段の低圧給水加熱器10の内の第1段と第2段の低圧給水加熱器10を統合化した場合の系統構成を示している。図16では、高圧タービン6や湿分分離加熱器2廻りの系統構成は図1と同一であるので、それを省略している。復水器上部胴5内に設置していた低圧給水加熱器10のうち第1段と第2段の低圧給水加熱器を復水器上部胴5外に移設し、実施例1では各復水器4a,4b,4c毎に分離配置していた低圧給水加熱器10−1a,10−1b,10−1c及び10−2a,10−2b,10−2cを1本/段に統合することで、合計6本の低圧給水加熱器10を2本の統合化された低圧給水加熱器12に低減する。
FIG. 16 shows a system configuration when the first and second low-pressure
具体的には実施例1の第1段低圧給水加熱器10−1a,10−1b,10−1cの3本を1本に統合化し第1段低圧給水加熱器12−1、同様に実施例1の第2段低圧給水加熱器10−2a,10−2b,10−2cの3本を1本に統合化し第2段低圧給水加熱器12−2とし、実施例1の第3段及び第4段低圧給水加熱器は統合化せず実施例1と同様に各復水器上部胴5内に設置する系統構成とする。
Specifically, the first-stage low-pressure feed water heaters 10-1a, 10-1b, 10-1c of the first embodiment are integrated into one, and the first-stage low-pressure feed water heater 12-1 is similarly implemented. Three second-stage low-pressure feed water heaters 10-2a, 10-2b, 10-2c are integrated into one second-stage low-pressure feed water heater 12-2. The four-stage low-pressure feed water heater is not integrated, and has a system configuration that is installed in each condenser
統合化した第1段及び第2段低圧給水加熱器12−1,12−2へは復水器上部胴5内に内蔵した第3段,第4段低圧給水加熱器10−3a,b,c,10−4a,b,cから給水配管45が統合され接続される。ドレン配管44は第2低圧給水加熱器12−2から復水器内蔵第3段低圧給水加熱器10−3a,b,cに分岐して接続される。また、第1段及び第2段低圧給水加熱器12−1,12−2への低圧タービン7からの抽気配管40の接続方法は前記の図12で説明した方法と同様である。
The integrated first-stage and second-stage low-pressure feed water heaters 12-1 and 12-2 include third-stage and fourth-stage low-pressure feed water heaters 10-3a, b, The
この変形例では実施例1での上下2段水平2列の配置の4本/胴の低圧給水加熱器10のうち上段に設置される2本の低圧給水加熱器10が統合されて復水器上部胴5の外である給水加熱器チューブ搬出入空間スペース46に移設される。このことで、運転床13の床・梁とその下部の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11との空間スペースを広く確保することができる。この空間部に湿分分離加熱器2を配置することで復水器上部胴に内蔵されていた低圧給水加熱器10を全て復水器上部胴5外に設置する場合に比べ、復水器上部胴5外に移設配置する低圧給水加熱器10の本数は3系列×2段構成=6本となり、これらの低圧給水加熱器を前記同様に統合化することで2本/2段の統合化された低圧給水加熱器12とすることができ、低圧給水加熱器の移設先配置スペースの削減及び低圧タービン7からの抽気配管長増加を抑制することができる。
In this modification, the two low-pressure
2本の統合化された低圧給水加熱器12の配置スペースは低圧給水加熱器チューブ搬出入空間スペース46として機器,配管等が設置されないスペースとして確保されていたタービン建屋長辺沿いの外壁側のエリアに設置し、且つ2本の統合化低圧給水加熱器12を直列に配置し統合化低圧給水加熱器12の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11を共用することでタービン建屋寸法に影響を与えることなく配置することが可能である。
The arrangement space of the two integrated low-pressure
また、本変形例では図13〜図15に示すように復水器上部胴5に内蔵の低圧給水加熱器10の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11と湿分分離加熱器2の本体が干渉しないよう復水器上部胴5の高さを設定しているが、高圧タービン6から湿分分離加熱器2までの主蒸気配管21のルートにおいて湿分分離加熱器2の主蒸気入口ノズル36は胴下部に設置されるため、配管の設置高さは復水器上部胴5に内蔵の低圧給水加熱器の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11とほぼ同じ高さとなる。このため、主蒸気配管21と復水器上部胴に内蔵の低圧給水加熱器10の給水加熱チューブ引き抜きスペース11の干渉回避方策として主蒸気配管21を低圧給水加熱器10の給水加熱チューブ引き抜きスペース11の外側に設置し低圧給水加熱器10の給水加熱チューブ引き抜きスペース11を迂回したルートとすることで干渉回避が可能である。本変形例では干渉回避のため主蒸気配管21側で迂回したルート案を示したが、給水加熱器チューブ引き抜き時は主蒸気配管21を一部撤去することで主蒸気配管21の配管ルートを迂回せずに低圧給水加熱器10の給水加熱チューブ引き抜きスペース11内に主蒸気配管を設置することも可能である。その他の構成や作用は実施例1と同様である。
Further, in this modified example, as shown in FIGS. 13 to 15, the feed water heater
このような実施例2及びその変形例は復水器上部胴に内蔵の低圧給水加熱器の全てまたは一部を復水器外に移設することで湿分分離加熱器2を運転床13の下の復水器上部胴5の両側に配置することが可能となり、また移設した低圧給水加熱器は統合化することで本数を減らし配置するためのスペースを削減することにより、タービン建屋の寸法を変更することなく収納することが可能となる。
In the second embodiment and the modification thereof, the
この配置手法により湿分分離加熱器2を運転床13下に配置した場合でもタービン建屋1の長辺方向寸法の長大化とならずに原子力発電所の建設工程のクリチカル要因とはならず、タービン建屋1の長辺方向の寸法は従来の湿分分離加熱器2の運転床上配置と同等の建屋寸法で配置することができ、タービン建屋がコンパクトに仕上がる。更に運転床13上のエリアからは湿分分離加熱器室が不要となるため低圧タービン7の両側を定検時の分解仮置きエリア29として活用することができる。また給水加熱器本数削減による機器設備コストの低減を図ることができる。
Even when the moisture separator /
(実施例3)
図17は本発明に係わるタービン建屋運転床面の配置平面図であり、図18は復水器上部胴5に1胴あたり2本の低圧給水加熱器10を内蔵した場合における短辺方向の縦断面図。図19は復水器上部胴5に1胴あたり4本の低圧給水加熱器10を内蔵した場合における短辺方向の縦断面図である。前記の実施例1とその変形例では復水器上部胴5に低圧給水加熱器10を1胴あたり2本または4本内蔵した上で湿分分離加熱器2と低圧給水加熱器10の給水加熱器チューブ引き抜きスペース11との干渉を避けるため、湿分分離加熱器2の設置レベルを上げ、その上げ代に応じて、湿分分離加熱器2が配置される位置の上方に存在する運転床13の部分であって低圧タービン7両側の運転床13部分のみ嵩上げした躯体34を配置している。
(Example 3)
FIG. 17 is an arrangement plan view of the operation floor surface of the turbine building according to the present invention, and FIG. 18 is a longitudinal cross-sectional view in the short side direction when two low-pressure
本実施例では前記の如く嵩上げした躯体34によって構築された運転床13の部分と同一高さに合わせ、その周囲の運転床13の部分も全域に渡って嵩上げすることで、運転床13の全体を平坦化するものである。更には、運転床13下の各フロア23のレベル及び基礎マット19の床レベルを順次嵩上げしたものである。まず運転床13のエリア面のほぼ全域に渡って運転床13を嵩上げする場合、タービン・発電機設置架台(T−G架台)9の上端の面は従来と変わらないため、このタービン・発電機設置架台(T−G架台)9の上端の面と周囲の嵩上げした運転床13の面は湿分分離加熱器2の上部の運転床の面と同一レベルになることから約3〜4mの段差が生じる。
In the present embodiment, the
また、発電機8から発電機回転子を引き抜くに必要なスペースである発電機回転子引き抜きスペース24が存在している。その発電機回転子引き抜きスペース24の下方の運転床13は、発電機回転子の引き抜きを水平に且つ発電機本体に対し回転軸方向に引き抜く必要があるため、T−G架台9の上端の面とは段差を設置しないように設定する。このような運転床13の配置及び床レベルで構成したタービン建屋では、運転床13下の階高が運転床を嵩上げした分(1350MWe級の場合約3〜4m)高くなるため、運転床13下の全域の高さが従来プラントよりも高く確保できることとなる。この結果、運転床13下スペースのより合理的な配置を行うため運転床13下の各フロア23の床レベルを順次同様に嵩上げすることでタービン建屋全域に渡りタービン建屋1の基礎マット19の床レベルを浅く設定することができる。
There is also a generator
この際、復水器を配置するエリア26,復水ポンプ及びサンプ・タンク等の配置エリア27の基礎マット19の床レベルは復水器4本体の高さとの関係で決定されるため嵩上げすることはできない。これは復水器4下部の基礎マット19床レベルは復水器本体の必要高さに復水器下部の基礎高さで決定され、また復水ポンプ設置床レベルは復水器内の水位からの水頭圧力確保のため決定されており、復水器下部の基礎マットレベルと同等の基礎マットレベルに配置する必要がある。
At this time, the floor level of the
更に、サンプ・タンク等の設備は床ドレン回収のための基礎マット内に配置される配管勾配確保の観点から据付床レベルが決定されるため、復水器設置エリア26,復水ポンプ及びサンプ,タンク等が配置されるエリア27以外の周囲のマット床レベルが嵩上げされた場合でも本エリアの床レベルを嵩上げすることはできない。
Furthermore, the installation floor level of the equipment such as sump tank is determined from the viewpoint of securing the piping gradient arranged in the base mat for floor drain recovery, so the
このように配置することで復水器及び復水ポンプ等が設置されるエリアの基礎マット19床レベルとその周囲の基礎マット19床レベルとは段差が生じる形となるが、復水器及び復水ポンプ等が設置されるエリアの基礎マットのみ掘り込んだタービン建屋基礎マット形状とすることで建屋の容積低減,掘削物量削減による建設コストの低減が図れる。また運転床はタービン・発電機設置架台(T−G架台)9床及び発電機引き抜きエリアの床とは段差が生じるためアクセス用階段20を設置することで作業員のアクセスが可能であり、その周囲の運転床は全域が平坦化することができるため、建屋平面寸法縮小化において一つの阻害要因となる運転床レイダウンスペース確保の観点から大物分解品のレイダウンスペースを確保することが容易となり定期検査時の作業性向上が期待できる。その他の構成や作用は既述の実施例1または実施例1の変形例と同様であり、実施例1と同様な場合には、図19のように、また実施例1の変形例と同様な場合には、図18に表示のようになるが、いずれの場合にもタービン建屋1の基礎マット19は他の実施例に比較して地表面から浅い位置に設定できる。
By arranging in this way, there is a difference in level between the 19 floor level of the foundation mat in the area where the condenser and the condensate pump are installed and the 19 floor level of the surrounding foundation mat. By adopting a turbine building foundation mat shape that only excavates the foundation mat in the area where water pumps are installed, the construction cost can be reduced by reducing the volume of the building and reducing the amount of excavated material. The operation floor has a level difference between the turbine / generator installation base (TG base) 9 floor and the floor of the generator pull-out area, so that the worker can access by installing the
(参考例4)
図20は実施例4によるタービン建屋1の運転床13の上面での各機器の配置平面図であり、図21は復水器上部胴5に1胴あたり4本の低圧給水加熱器10を内蔵した場合における短辺方向の縦断面図である。本実施例では復水器上部胴5内に低圧給水加熱器10を4本/胴設置し、給水加熱器チューブ引き抜きスペース11が復水器上部胴5の片側に確保されている。このとき、復水器上部胴5を挟んで給水加熱器チューブ引き抜きスペース11と反対側に1基の湿分分離加熱器2が運転床13下の復水器上部胴5脇に配置される。一方、給水加熱器チューブ引き抜きスペース11側に設置されるもう1基の湿分分離加熱器2は給水加熱器チューブ引き抜きスペース11との干渉を避けるために運転床13の上部に配置する。その運転床13は、タービン・発電機設置架台9の上端面と同じ床面高さで配置され、運転床13上の湿分分離加熱器2は湿分分離加熱器室遮蔽躯体15で覆われて、運転床上の空間に放射線が到達しないようにされている。湿分分離加熱器室遮蔽躯体15の一部分は取り外し式壁22で構成され、湿分分離加熱器2内から加熱器を加熱器引き抜きスペース3へ引き抜いて点検乃至は交換する際に取り外され、点検乃至は交換終了後に元の壁に再組み立て可能である。この実施例におけるその他の構成や作用は実施例1と同様である。
( Reference Example 4)
FIG. 20 is a plan view of the arrangement of each device on the upper surface of the
このように、片側の湿分分離加熱器2を運転床13の下に配置し、もう一方側の湿分分離加熱器2を運転床13の上に配置することで、低圧給水加熱器10の本数に影響されることなく、2基の湿分分離加熱器2を低圧タービン7の両側に接近させて配置することが可能となる。この結果、従来のように2基の湿分分離加熱器を運転床上に配置するのに比べて、本実施例では片側の湿分分離加熱器2のみを運転床13の上に配置とするので、各タービンや発電機8の定期検査時(定検時)に行われる各タービンや発電機8の分解品の仮置きに利用するレイダウンスペース29を運転床13上に広く確保することが可能である。
Thus, the
また従来のように湿分分離加熱器2を運転床の下に配置する場合には、湿分分離加熱器2と給水加熱器チューブ引き抜きスペース11との干渉を避けるため、湿分分離加熱器2を高圧タービン側に移動して配置することが必要で、その必要性のためにタービン建屋1の長辺方向寸法が増加していたが、本実施例では、2基の湿分分離加熱器2は低圧タービン7を挟んで両側に配置することができるため、タービン建屋1の長辺方向寸法の抑制(1350MWe級で約10〜12m縮小)が可能となり、タービン建屋の建設費のコストダウンや建設工程の短縮が期待できる。
Further, when the
また、更に、この実施例を次のように一部変更することができる。その変更内容は、湿分分離加熱器2の上部の運転床13を実施例1のようにタービン・発電機設置架台9の上端面を超える高さに嵩上げし、低圧タービン7の片側エリアの運転床レイダウンエリア29を平坦化することであり、これにより大物の分解品のレイダウンスペースの確保が容易となる配置を構築することができる。
Furthermore, this embodiment can be partially modified as follows. The content of the change is that the
なお前記の実施例1〜4において湿分分離加熱器2の設置位置は低圧タービン7の両側を基本として説明を行ってきたが、図22に示すように湿分分離加熱器2を高圧タービン6側に寄せて配置(1350MWe級の場合は約10〜15m移動して低圧タービン7と高圧タービン6両側の運転床13下のエリアに配置)することも可能である。
In the first to fourth embodiments, the installation position of the
この発明は、原子力発電所のタービン建屋内の機器の配置に利用される。 The present invention is used for arrangement of equipment in a turbine building of a nuclear power plant.
1…タービン建屋、2,2a,2b…湿分分離加熱器、3…加熱器引き抜きスペース、4,4a,4b,4c…復水器、5,5a,5b,5c…復水器上部胴、6…高圧タービン、7,7a,7b,7c…低圧タービン、8…発電機、9…タービン・発電機設置架台、10,10−1a,10−1b,10−1c,10−2a,10−2b,10−2c,10−3a,10−3b,10−3c,10−4a,10−4b,10−4c,12,12−1,12−2…低圧給水加熱器、11…給水加熱器チューブ引き抜きスペース、13…タービン建屋運転床(運転床)、14…天井クレーン、15…湿分分離加熱器室遮蔽躯体、16…低圧復水ポンプ、17…組み合わせ中間弁、18…復水ろ過装置、19…基礎マット、20…アクセス用階段、21…主蒸気配管、22…取り外し式壁、23…運転床下の各フロア、24…発電機回転子引き抜きスペース、25…復水脱塩装置、26…復水器設置エリア、27…復水ポンプ,サンプ・タンク設置エリア、28…タービン・発電機回転軸、29…タービン・発電機分解品仮置きエリア(レイダウンエリア)、30…低圧タービン蒸気入り口ノズル、31…組み合わせ中間弁用部屋、33…組み合わせ中間弁搬出入用ハッチ、34…嵩上げした躯体、35…主蒸気出口ノズル、36…主蒸気入口ノズル、37…高圧復水ポンプ、38,38−1a,38−1b,38−2a,38−2b…高圧給水加熱器、39…原子炉給水ポンプ、40…抽気配管、41…空気抽出器、42…グランド蒸気復水器、43…主蒸気止め弁・加減弁、44…ドレン配管、45…給水配管、46…給水加熱器チューブ搬出入空間スペース、47…胴体、48…鏡板、49…湿分分離器、50,50a,50b…第1段加熱器、51,51a,51b…第2段加熱器、52…高圧タービンからの抽気蒸気、53…主蒸気止め弁・加減弁前側からの抽気蒸気、54…ドレンノズル。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記タービン建屋内に設置されたタービン・発電機設置架台と、
前記タービン・発電機設置架台に設置された高圧タービンと複数の低圧タービンと、
前記タービン・発電機設置架台に設置されて前記各タービンで駆動される発電機と、
前記各タービンの回転軸と平行に配置されて、前記高圧タービンから前記低圧タービン
へ供給する蒸気を除湿及び加熱する複数本の湿分分離加熱器と、
前記低圧タービンの下方に設置され、前記低圧給水加熱器から受け入れた蒸気を原子炉
圧力容器への給水として凝縮する復水器と、
前記復水器と前記各低圧タービンとの間に配置された復水器上部胴と、
前記各低圧タービンからの蒸気を受け入れて複数段に前記給水を加熱する複数本の低圧
給水加熱器と、
を備え、
前記湿分分離加熱器は、タービン建屋平面断面において、前記低圧タービンを挟んで配
置され、タービン建屋縦断面において、前記低圧タービンの蒸気入口ノズルと、前記蒸気入口ノズルに接続された組み合わせ中間弁と、前記組合せ中間弁及び前記湿分分離加熱器の蒸気出口ノズルを接続する主蒸気配管とが水平に設置される位置よりも下方に配置され、
前記湿分分離加熱器の設置エリア上部で、組み合わせ中間弁及び主蒸気配管廻りを囲った遮へい用天井部に高さをあわせた運転床面の躯体を備えた原子力発電所のタービン建屋。 The turbine building of the nuclear power plant,
A turbine / generator installation stand installed in the turbine building;
A high-pressure turbine and a plurality of low-pressure turbines installed on the turbine / generator installation base;
A generator installed on the turbine / generator installation stand and driven by each turbine;
Before SL is parallel to the axis of rotation of the turbine, a plurality of the moisture separator heater for dehumidifying and heating the steam supplied from the high pressure turbine to the low pressure turbine,
A condenser installed below the low-pressure turbine and condensing steam received from the low-pressure feed water heater as feed water to a reactor pressure vessel;
A condenser upper body disposed between the condenser and each low pressure turbine;
A plurality of low pressure feed water heaters that receive steam from each of the low pressure turbines and heat the feed water in multiple stages;
With
The moisture separator reheater, in the turbine building plan sectional, disposed across the low pressure turbine, the turbine building longitudinal section, a vapor inlet nozzle of the low pressure turbine, and combinations intermediate valve connected to the steam inlet nozzle , it is arranged below the position where the main steam line connecting the vapor outlet nozzle of the combined intermediate valve and the moisture separator heater is mounted horizontally,
A turbine building of a nuclear power plant provided with a casing of an operation floor having a height adjusted to a ceiling part for shielding surrounding a combination intermediate valve and a main steam pipe at an upper part of an installation area of the moisture separation heater.
ッチを備えたことを特徴とした原子力発電所のタービン建屋。 The turbine building of a nuclear power plant according to claim 1, wherein the operation floor located above the combination intermediate valve is provided with a hatch that can be opened and closed.
,復水ポンプ及びサンプ・タンクが配置されるエリア以外の周囲のマット床の高さを復水
器設置エリア,復水ポンプ及びサンプ・タンクが配置されるエリアよりも高い位置に配置
したことを特徴とした原子力発電所のタービン建屋。 In Claim 1 or Claim 2, the condenser installation area of the surrounding mat floors other than the condenser installation area of the foundation mat of the turbine building, the area where the condensate pump and sump tank are arranged, A turbine building of a nuclear power plant, which is arranged at a position higher than an area where a condensate pump and a sump tank are arranged.
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