JP6234302B2 - 給水系統のクリーンアップ装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、発電プラントなどに適用される給水系統のクリーンアップ装置及び方法に関するものである。

例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）を有する原子力発電プラントは、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、原子炉の炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水（１次冷却材）を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気（２次冷却材）をタービン発電機へ送って発電するものである。ここで、２次冷却材は、蒸気発生器で原子炉からの高温高圧の１次冷却材の熱により蒸気となり、蒸気タービンを駆動した後、復水器で海水により冷却されて復水となり、ポンプにより再び蒸気発生器に戻される。

この２次冷却材が循環する給水系統では、２次冷却材に含まれる不純物が配管や各種の機器に付着したり堆積したりすることから、定期点検時に給水系統のクリーンアップ処理を行う。このような給水系統のクリーンアップ装置として、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特公平０１−０３５２４５号公報 特開平０３−１２２４０１号公報

ところで、給水系統のクリーンアップ処理を行う場合、洗浄水に蒸気を混合して加熱し、高温の洗浄水を各種の配管や機器に循環してクリーンアップ効果を高めている。しかし、給水系統の配管が長い場合、大量の洗浄水が必要となり、洗浄水を加熱するための蒸気も大量に必要となる。そして、各種の配管や機器を洗浄した高温の洗浄水は、復水器へと導かれ、そこで高温の洗浄水の保有熱が全て捨てられている。そのため、大量の蒸気を生成するためのコストが増加してしまうという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、洗浄水を加熱するための蒸気を効率的に使用することで蒸気の使用量を減少してクリーンアップ処理に要するコストの削減を可能とする給水系統のクリーンアップ装置及び方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の給水系統のクリーンアップ装置は、復水器の復水を低圧給水加熱器、脱気器、高圧給水加熱器を通して給水系統をクリーンアップする給水系統のクリーンアップ装置において、洗浄水を前記復水器から前記低圧給水加熱器及び前記脱気器を通して前記復水器に戻す低圧クリーンアップラインと、洗浄水を前記復水器から前記脱気器及び前記高圧給水加熱器を通して前記復水器に戻す高圧クリーンアップラインと、前記脱気器に加熱蒸気を供給する加熱蒸気供給ラインととを有しており、前記低圧クリーンアップラインにおける前記復水器と前記脱気器との間から分岐して前記脱気器の入口側に連結される加熱洗浄水供給ラインと、前記高圧クリーンアップラインにおける前記脱気器の出口側から分岐して前記復水器に連結される洗浄水加熱ラインと、前記加熱洗浄水供給ラインの洗浄水と洗浄水加熱ラインとの間で熱交換する熱交換器と、を設けることを特徴とするものである。

従って、高圧クリーンアップ処理を実行するとき、洗浄水を高圧クリーンアップラインにより復水器から脱気器及び高圧給水加熱器を通して復水器に戻すと共に、加熱蒸気を加熱蒸気供給ラインにより脱気器に供給すると、洗浄水が加熱蒸気により加熱され、高温の洗浄水により復水器、復水戻しライン、脱気器、高圧給水加熱器が洗浄される。このとき、復水器からの低温の洗浄水は、加熱洗浄水供給ラインにより分岐し、熱交換器を通って脱気器に供給される一方、脱気器で加熱蒸気により加熱された高温の洗浄水は、熱交換器を通って復水器に戻される。そのため、熱交換器により、加熱洗浄水供給ラインを流れる低温の洗浄水が、洗浄水加熱ラインを流れる高温の洗浄水により加熱され、使用済の洗浄水の熱を効率良く回収してこれから使用する洗浄水を加熱することができ、加熱蒸気の供給量を低減することができる。その結果、洗浄水を加熱するための蒸気を効率的に使用することで蒸気の使用量を減少してクリーンアップ処理に要するコストを削減することができる。

本発明の給水系統のクリーンアップ装置では、前記低圧クリーンアップラインと前記高圧クリーンアップラインは、前記復水器から前記低圧給水加熱器を介して前記脱気器に至る共通のクリーンアップラインを有し、前記加熱洗浄水供給ラインは、前記共通のクリーンアップラインから前記低圧給水加熱器を迂回して前記脱気器の入口側に連結されることを特徴としている。

従って、復水器からの低温の洗浄水は、加熱洗浄水供給ラインにより低圧給水加熱器を通らずに、熱交換器で高温の洗浄水により加熱されてから脱気器に供給されるため、熱回収した洗浄水を効率良く脱気器に供給することができ、高圧クリーンアップラインを適正に洗浄することができる。

本発明の給水系統のクリーンアップ装置では、前記加熱洗浄水供給ラインは、前記熱交換器よりも上流側に第１開閉弁が設けられ、前記洗浄水加熱ラインは、前記熱交換器よりも上流側に第２開閉弁が設けられることを特徴としている。

従って、低圧クリーンアップ作業時や高圧クリーンアップの完了時は、各開閉弁を閉止することで、加熱洗浄水供給ラインと洗浄水加熱ラインへの洗浄水の供給を停止し、低圧クリーンアップ作業や高圧クリーンアップの完了後の冷却水の循環作業を適正に行うことができる。

また、本発明の給水系統のクリーンアップ方法は、復水器の復水を低圧給水加熱器、脱気器、高圧給水加熱器を通して蒸気発生器に戻す給水系統をクリーンアップする給水系統のクリーンアップ装置において、洗浄水を前記復水器から前記脱気器、前記低圧給水加熱器、前記高圧給水加熱器を通して前記復水器に戻すと共に前記脱気器に加熱蒸気を供給して洗浄水を加熱する工程と、前記復水器から前記脱気器に供給される洗浄水と前記脱気器を通って前記復水器に戻る洗浄水との間で熱交換を行う工程と、を有することを特徴とするものである。

従って、熱交換器により、加熱洗浄水供給ラインを流れる低温の洗浄水が、洗浄水加熱ラインを流れる高温の洗浄水により加熱され、使用済の洗浄水の熱を効率良く回収してこれから使用する洗浄水を加熱することができ、加熱蒸気の供給量を低減することができる。その結果、洗浄水を加熱するための蒸気を効率的に使用することで蒸気の使用量を減少してクリーンアップ処理に要するコストを削減することができる。

本発明の給水系統のクリーンアップ装置及び方法によれば、熱交換器により復水器から脱気器に供給される低温の洗浄水を脱気器から復水器に戻る高温の洗浄水により加熱するので、洗浄水を加熱するための蒸気を効率的に使用することで蒸気の使用量を減少してクリーンアップ処理に要するコストを削減することができる。

図１は、第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置を表す概略構成図である。 図２は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた第１低圧クリーンアップ処理を説明するための概略図である。 図３は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた第２低圧クリーンアップ処理を説明するための概略図である。 図４は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた洗浄水加熱処理を説明するための概略図である。 図５は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた高圧クリーンアップ処理を説明するための概略図である。 図６は、原子力発電プラントを表す概略構成図である。 図７は、第２実施形態の給水系統のクリーンアップ装置を表す概略構成図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の給水系統のクリーンアップ装置及び方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

［第１実施形態］
図６は、原子力発電プラントを表す概略構成図である。

図６に示す原子力発電プラントは、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。

加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図６に示すように、原子炉格納容器１１は、内部に加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは配管１４，１５を介して連結されており、配管１４に加圧器１６が設けられ、配管１５に１次冷却水ポンプ１７が設けられている。この場合、減速材及び１次冷却水（冷却材）として軽水を用い、炉心部における１次冷却水の沸騰を抑制するために、１次冷却系統は加圧器１６により１５０〜１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１２にて、燃料（原子燃料）として低濃縮ウランにより１次冷却水としての軽水が加熱され、高温の１次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持した状態で配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高温高圧の１次冷却水と２次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた１次冷却水は配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。

蒸気発生器１３は、蒸気供給ライン１８を介して蒸気タービン１９と連結されており、この蒸気供給ライン１８に主蒸気隔離弁２０が設けられている。蒸気タービン１９は、高圧タービン２１と低圧タービン２２を有すると共に、発電機２３が接続されている。また、高圧タービン２１と低圧タービン２２との間には、湿分分離加熱器２４が設けられており、蒸気供給ライン１８から分岐した冷却水分岐配管２５が湿分分離加熱器２４に連結される一方、高圧タービン２１と湿分分離加熱器２４は低温再熱管２６により連結され、湿分分離加熱器２４と低圧タービン２２は高温再熱管２７により連結されている。

蒸気タービン１９の各低圧タービン２２は、復水器２８を有しており、各低圧タービン２２から蒸気が排出される。また、この復水器２８は、蒸気供給ライン１８からバイパス弁２９を有するタービンバイパス配管３０が接続されている。

そして、この復水器２８は、復水戻しライン３１が接続されており、復水ポンプ３２、グランドコンデンサ３３、復水脱塩装置３４、復水ブースタポンプ３５、低圧給水加熱器３６が接続されている。また、復水戻しライン３１は、脱気器３７が連結されると共に、主給水ポンプ３８、高圧給水加熱器３９、主給水制御弁４０が設けられている。

従って、蒸気発生器１３にて、高温高圧の１次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、蒸気供給ライン１８を通して蒸気タービン１９（高圧タービン２１から低圧タービン２２）に送られ、この蒸気により蒸気タービン１９を駆動して発電機２３により発電を行う。このとき、蒸気発生器１３からの蒸気は、高圧タービン２１を駆動した後、湿分分離加熱器２４で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン２２を駆動する。そして、蒸気タービン１９を駆動した蒸気は、復水器２８で海水を用いて冷却されて復水となり、グランドコンデンサ３３、復水脱塩装置３４、低圧給水加熱器３６、脱気器３７、高圧給水加熱器３９などを通して蒸気発生器１３に戻される。そして、蒸気発生器１３は、蒸気供給ライン１８及び復水戻しライン３１を介して蒸気タービン１９と連結されており、復水ブースタポンプ３５、主給水ポンプ３８などにより冷却水（蒸気、復水）が循環している。

このような原子力発電プラントにおける２次冷却水の給水系統にて、特に、復水器２８で冷却された復水を蒸気発生器１３に戻す給水系統は、２次冷却水に含まれる不純物が配管や各種機器に付着したり堆積したりする。そのため、原子力発電プラントの定期点検時、この給水系統のクリーンアップ処理を行う。

ここで、第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置について説明する。図１は、第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置を表す概略構成図である。

第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置は、図１に示すように、復水器２８の復水を低圧給水加熱器３６、脱気器３７、高圧給水加熱器３９を通して蒸気発生器１３に戻す給水系統をクリーンアップするためのものである。

給水系統のクリーンアップ装置は、洗浄水を復水器２８から低圧給水加熱器３６及び脱気器３７を通して復水器２８に戻す低圧クリーンアップライン１０１と、洗浄水を復水器２８から脱気器３７及び高圧給水加熱器３９を通して復水器２８に戻す高圧クリーンアップライン１０２と、脱気器３７に加熱蒸気を供給する加熱蒸気供給ライン７０と、高圧クリーンアップライン１０１における復水器２８と脱気器３７との間から分岐して脱気器３７の入口側に連結されると共に熱交換器８２が設けられる加熱洗浄水供給ライン８１と、高圧クリーンアップライン１０２における脱気器３７の出口側から分岐して熱交換器８２を通って復水器２８に連結される洗浄水加熱ライン８５とを有している。

具体的に説明すると、復水器２８から蒸気発生器１３に連結される復水戻しライン３１は、復水ポンプ３２、グランドコンデンサ３３、フィルタ４１、復水脱塩装置３４、復水ブースタポンプ３５、開閉弁６０、低圧給水加熱器３６、脱気器３７が連結されると共に、主給水ポンプ３８、高圧給水加熱器３９、主給水制御弁４０が下流側に向けて順に設けられている。フィルタ４１にて、復水戻しライン３１に開閉弁４２が設けられ、この開閉弁４２を迂回するバイパス通路４３が設けられており、このバイパス通路４３に開閉弁４４とフィルタ本体４５が設けられている。また、復水脱塩装置３４にて、復水戻しライン３１に開閉弁４６が設けられ、この開閉弁４６を迂回するバイパス通路４７が設けられており、このバイパス通路４７に開閉弁４８と復水脱塩装置本体４９が設けられている。

洗浄水タンク５１は、所定量の洗浄水を貯留しており、洗浄水供給ライン５２により復水器２８に連結され、洗浄水供給ライン５２に流量調整弁５３が設けられている。復水戻しライン３１は、復水器２８と復水ポンプ３２との間にブローライン５４が設けられ、開閉弁５５が設けられている。また、復水戻しライン３１は、復水ブースタポンプ３５と開閉弁６０との間に第１低圧クリーンアップ循環ライン５６の基端部が連結され、先端部が復水器２８に連結されている。そして、第１低圧クリーンアップ循環ライン５６は、ブローライン５７が設けられ、開閉弁５８が設けられると共に、ブローライン５７より下流側に第１遮断弁５９が設けられている。

復水戻しライン３１は、低圧給水加熱器３６より上流側に開閉弁６０が設けられる一方、下流側にブローライン６１が設けられ、開閉弁６２が設けられている。脱気器３７は、復水戻しライン３１の一部を用いて復水を循環する脱気器循環ライン６３が設けられ、循環ポンプ６４が設けられている。また、脱気器３７は、出口側に第２低圧クリーンアップ循環ライン６５の基端部が連結され、先端部が復水器２８に連結されている。そして、第２低圧クリーンアップ循環ライン６５は、ブローライン６６が設けられ、開閉弁６７が設けられると共に、ブローライン６６より下流側に第２遮断弁６８が設けられている。

低圧クリーンアップライン１０１は、復水戻しライン３１の一部と第１低圧クリーンアップ循環ライン５６と第２低圧クリーンアップ循環ライン６５により構成されている。

起動用ボイラ６９は、加熱蒸気を生成可能であり、加熱蒸気供給ライン７０により脱気器３７に連結されている。高圧クリーンアップ循環ライン７１は、基端部が復水戻しライン３１における下流側端部に連結され、先端部が復水器２８に連結されている。高圧クリーンアップ循環ライン７１は、ブローライン７２が設けられ、開閉弁７３が設けられると共に、ブローライン７２より下流側に第３遮断弁７５が設けられている。なお、復水戻しライン３１は、高圧クリーンアップ循環ライン７１の連結部より下流側に開閉弁７６が設けられている。

高圧クリーンアップライン１０２は、復水戻しライン３１と高圧クリーンアップ循環ライン７１により構成されている。低圧クリーンアップライン１０１と高圧クリーンアップライン１０２は、復水器２８から低圧給水加熱器３６を介して脱気器３７に至る共通のクリーンアップラインを有している。

加熱洗浄水供給ライン８１は、基端部が復水戻しライン３１における第１低圧クリーンアップ循環ライン５６との連結部と開閉弁６０との間に連結され、先端部が復水戻しライン３１における低圧給水加熱器３６と脱気器３７との間に連結されている。加熱洗浄水供給ライン８１は、熱交換器８２が設けられており、熱交換器８２より上流側に第１開閉弁８４が設けられている。この加熱洗浄水供給ライン８１は、復水戻しライン３１から低圧給水加熱器３６を迂回して脱気器３７の入口側に連結されている。

洗浄水加熱ライン８５は、基端部が高圧クリーンアップ循環ライン７１における開閉弁７５より上流側で、且つ、ブローライン７２より下流側に連結され、先端部が復水器２８に連結されている。また、洗浄水加熱ライン８５は、基端部がブローライン７２より上流側でも下流側でも良いが、洗浄範囲を広げられることから、下流側に連結することが好ましい。洗浄水加熱ライン８５は、加熱洗浄水供給ライン８１における熱交換器８２に連結されており、熱交換器８２より上流側に第２開閉弁８６が設けられている。

以下、第１実施形態の給水系統のクリーンアップ方法について説明する。図２は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた第１低圧クリーンアップ処理を説明するための概略図、図３は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた第２低圧クリーンアップ処理を説明するための概略図、図４は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた洗浄水加熱処理を説明するための概略図、図５は、給水系統のクリーンアップ装置を用いた高圧クリーンアップ処理を説明するための概略図である。

第１実施形態の給水系統のクリーンアップ方法は、洗浄水を復水器２８から低圧給水加熱器３６、脱気器３７、高圧給水加熱器３９を通して復水器２８に戻すと共に脱気器３７に加熱蒸気を供給して洗浄水を加熱する工程と、復水器２８から脱気器３７に供給される低温の洗浄水と脱気器３７を通って復水器２８に戻る高温の洗浄水との間で熱交換を行う工程とを有している。

給水系統における低温クリーンアップ方法について説明する。図２に示すように、まず、第１低圧クリーンアップ処理において、開閉弁４２，４４を閉止する一方、開閉弁５５を開放した状態で、流量調整弁５３を開放し、洗浄水タンク５１の洗浄水を洗浄水供給ライン５２から復水器２８に供給する。すると、洗浄水が復水器２８に供給されることで、この復水器２８が１次洗浄され、使用済の洗浄水がブローライン５４から外部に排出される。復水器２８が１次洗浄されると、開閉弁５５を閉止する一方、開閉弁４２，４６を開放して開閉弁４４，４８を閉止し、また、開閉弁６０，８４を閉止する一方、開閉弁５８を開放して第１遮断弁５９を閉止する。その後、洗浄水タンク５１の洗浄水を復水器２８に供給する。すると、洗浄水が復水ポンプ３２（復水ブースタポンプ３５）を駆動することで復水器２８から復水戻しライン３１を通して第１低圧クリーンアップ循環ライン５６に供給され、使用済の洗浄水がブローライン５７から外部に排出される。そのため、復水戻しライン３１の一部、復水ポンプ３２、グランドコンデンサ３３、復水ブースタポンプ３５が１次洗浄される。

このとき、開閉弁４２，４６を閉止して開閉弁４４，４８を開放することで、フィルタ４１におけるバイパス通路４３及びフィルタ本体４５に洗浄水を供給する。

その後、復水戻しライン３１の一部、グランドコンデンサ３３、復水ブースタポンプ３５、フィルタ４１、復水脱塩装置３４が洗浄されると、開閉弁５８を閉止する一方、第１遮断弁５９を開放し、流量調整弁５３を閉止して洗浄水タンク５１からの洗浄水の供給を停止し、洗浄水を復水戻しライン３１及び第１低圧クリーンアップ循環ライン５６により循環させる。そのため、復水器２８、復水戻しライン３１の一部、復水ポンプ３２、グランドコンデンサ３３、復水ブースタポンプ３５が２次洗浄され、洗浄水の汚れがフィルタ４１により分離される。そして、この冷却水の循環を行い、水質が復水脱塩装置３４の通水基準値を満足するまで清浄化されたら、復水脱塩装置３４へ通水する。

次に、図３に示すように、まず、第２低圧クリーンアップ処理において、開閉弁５８を閉止する一方、開閉弁６０，６２を開放し、また、開閉弁６７と第２遮断弁６８と主給水制御弁４０を閉止した状態で、洗浄水タンク５１の洗浄水を復水器２８に供給する。すると、洗浄水が復水ポンプ３２（復水ブースタポンプ３５）を駆動することで復水器２８から復水戻しライン３１に供給され、使用済の洗浄水がブローライン６１から外部に排出される。そのため、復水戻しライン３１の一部と低圧給水加熱器３６が１次洗浄される。復水戻しライン３１の一部と低圧給水加熱器３６が１次洗浄されると、開閉弁６２を閉止する一方、開閉弁６７を開放する。その後、洗浄水タンク５１の洗浄水を復水器２８に供給する。すると、洗浄水が復水ポンプ３２（復水ブースタポンプ３５）を駆動することで復水器２８から復水戻しライン３１を通して低圧給水加熱器３６と脱気器３７に供給され、使用済の洗浄水が第２低圧クリーンアップ循環ライン６５を通ってブローライン６６から外部に排出される。そのため、復水戻しライン３１の一部、低圧給水加熱器３６、脱気器３７が１次洗浄される。

復水戻しライン３１の一部、低圧給水加熱器３６、脱気器３７が１次洗浄されると、開閉弁６７を閉止する一方、第２遮断弁６８を開放し、流量調整弁５３を閉止して洗浄水タンク５１からの洗浄水の供給を停止し、洗浄水を復水戻しライン３１及び第２低圧クリーンアップ循環ライン６５により循環させる。そのため、復水器２８、復水戻しライン３１の一部、低圧給水加熱器３６、脱気器３７が２次洗浄され、洗浄水の汚れがフィルタ４１により分離される。

次に、給水系統における高温クリーンアップ方法について説明する。循環ポンプ６４を駆動することで、洗浄水を脱気器循環ライン６３により脱気器３７を循環させると共に、起動用ボイラ６９で生成した加熱蒸気を加熱蒸気供給ライン７０により脱気器３７に供給する。すると、脱気器循環ライン６３を循環する洗浄水に加熱蒸気が混合されることで、この洗浄水が加熱されて高温となる。

洗浄水が所定の温度となったら、はじめに、主給水制御弁４０及び開閉弁７３を開放して、第３遮断弁７５及び開閉弁７６を閉止し、復水ポンプ３２（復水ブースタポンプ３５、主給水ポンプ３８）を駆動する。その後、洗浄水タンク５１の洗浄水を復水器２８に供給する。すると、洗浄水が復水器２８から復水戻しライン３１を通して（低圧給水加熱器３６、脱気器３７を通して）高圧クリーンアップ循環ライン７１に供給され、使用済の洗浄水がブローライン７２から外部に排出される。そのため、復水戻しライン３１の全部が１次洗浄される。

復水戻しライン３１の全部が１次洗浄されると、開閉弁７３を閉止する一方、第３遮断弁７５を開放し、流量調整弁５３を閉止して洗浄水タンク５１からの洗浄水の供給を停止し、洗浄水を復水戻しライン３１及び高圧クリーンアップ循環ライン７１により循環させる。そのため、復水戻しライン３１の全部が２次洗浄され、洗浄水の汚れが復水脱塩装置３４とフィルタ４１により分離される。

つぎに、洗浄水が復水戻しライン３１及び高圧クリーンアップ循環ライン７１を循環して所定時間が経過すると、図５に示すように、開閉弁６０を閉止する一方、第１開閉弁８４を開放し、復水戻しライン３１の洗浄水を加熱洗浄水供給ライン８１により低圧給水加熱器３６を迂回させて脱気器３７に供給する。また、第２開閉弁８６を開放して脱気器３７から排出された洗浄水の一部を洗浄水加熱ライン８５に供給する。ここで、加熱洗浄水供給ライン８１を流れる洗浄水は、低温状態にあるが、洗浄水加熱ライン８５を流れる洗浄水は、加熱蒸気が混合されて高温状態にある。そのため、加熱洗浄水供給ライン８１を流れる洗浄水が熱交換器８２を通るとき、洗浄水加熱ライン８５を流れる高温の洗浄水と熱交換する。

即ち、加熱洗浄水供給ライン８１を流れる洗浄水は、熱交換器８２にて、洗浄水加熱ライン８５を流れる高温の洗浄水から熱を回収することで加熱されて高温となる。そのため、加熱洗浄水供給ライン８１を流れる洗浄水は、熱交換器８２により高温となって脱気器３７に供給されることで、脱気器３７に供給する加熱蒸気の供給量を減少することができる。一方、加熱洗浄水供給ライン８１の洗浄水を加熱した洗浄水加熱ライン８５の洗浄水は、低温となって復水器２８に戻される。そのため、従来、復水器２８で捨てていた洗浄水の保有熱を減少することができる。

なお、脱気器３７から排出されて高圧クリーンアップ循環ライン７１に供給された洗浄水の一部を洗浄水加熱ライン８５に供給するように構成したが、第３遮断弁７５を閉止して高圧クリーンアップ循環ライン７１に供給された洗浄水の全部を洗浄水加熱ライン８５に供給するように構成してもよい。

そして、復水戻しライン３１の全部が２次洗浄されると、開閉弁６０を開放する一方、第１開閉弁８４を閉止し、加熱洗浄水供給ライン８１への洗浄水の供給を停止すると共に、第２開閉弁８６を閉止して洗浄水加熱ライン８５への洗浄水の供給を停止する。また、脱気器３７への加熱蒸気の供給を停止する。すると、洗浄水は、復水戻しライン３１及び高圧クリーンアップ循環ライン７１を循環することとなり、蒸気発生器１３への復水の供給準備を行う。

このように第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置にあっては、洗浄水を復水器２８から低圧給水加熱器３６及び脱気器３７を通して復水器２８に戻す低圧クリーンアップライン１０１と、洗浄水を復水器２８から脱気器３７及び高圧給水加熱器３９を通して復水器２８に戻す高圧クリーンアップライン１０２と、脱気器３７に加熱蒸気を供給する加熱蒸気供給ライン７０と、高圧クリーンアップライン１０２における復水器２８と脱気器３７との間から分岐して脱気器３７の入口側に連結されると共に熱交換器８２が設けられる加熱洗浄水供給ライン８１と、高圧クリーンアップライン１０２における脱気器３７の出口側から分岐して熱交換器８２を通って復水器２８に連結される洗浄水加熱ライン８５とを設けている。

従って、高圧クリーンアップ処理を実行するとき、洗浄水を高圧クリーンアップライン１０２により復水器２８から脱気器３７及び高圧給水加熱器３９を通して復水器２８に戻すと共に、加熱蒸気を加熱蒸気供給ライン７０により脱気器３７に供給すると、洗浄水が加熱蒸気により加熱され、高温の洗浄水により脱気器３７、高圧給水加熱器３９が洗浄される。このとき、復水器２８からの低温の洗浄水は、加熱洗浄水供給ライン８１により分岐し、熱交換器８２を通って脱気器３７に供給される一方、脱気器３７で加熱蒸気により加熱された高温の洗浄水は、熱交換器８２を通って復水器２８に戻される。そのため、熱交換器８２により、加熱洗浄水供給ライン８１を流れる低温の洗浄水が、洗浄水加熱ライン８５を流れる高温の洗浄水により加熱され、使用済の洗浄水の熱を効率良く回収してこれから使用する洗浄水を加熱することができ、加熱蒸気の供給量を低減することができる。その結果、洗浄水を加熱するための蒸気を効率的に使用することで蒸気の使用量を減少してクリーンアップ処理に要するコストを削減することができる。

第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置では、低圧クリーンアップライン１０１と高圧クリーンアップライン１０２は、復水器２８から低圧給水加熱器３６を介して脱気器３７に至る共通のクリーンアップラインを有し、加熱洗浄水供給ライン８１は、共通のクリーンアップラインから低圧給水加熱器３６を迂回して脱気器３７の入口側に連結されている。従って、復水器２８からの低温の洗浄水は、加熱洗浄水供給ライン８１により低圧給水加熱器３６を通らずに熱交換器８２で高温の洗浄水により加熱されてから脱気器３７に供給される。そのため、熱回収して高温となった洗浄水を効率良く脱気器３７に供給することができ、高圧クリーンアップライン１０２を適正に洗浄することができる。

第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置では、加熱洗浄水供給ライン８１は、熱交換器８２よりも上流側に第１開閉弁８４が設けられ、洗浄水加熱ライン８５は、熱交換器８２よりも上流側に第２開閉弁８６が設けられている。従って、低圧クリーンアップ作業時や高圧クリーンアップの完了時は、各開閉弁８４，８６を閉止することで、加熱洗浄水供給ライン８１と洗浄水加熱ライン８５への洗浄水の供給を停止することができ、低圧クリーンアップ作業や高圧クリーンアップの完了後の冷却水の循環作業を適正に行うことができる。

第１実施形態の給水系統のクリーンアップ装置では、加熱洗浄水供給ライン８１は、熱交換器８２が設けられ、洗浄水加熱ライン８５は、熱交換器８２が設けられている。従って、加熱洗浄水供給ライン８１と洗浄水加熱ライン８５とで、熱交換器８２に流れ込む洗浄水の流れ方向を逆にすることで、低温の洗浄水と高温の洗浄水との間で効率的な熱回収を実行することができる。

第１実施形態の給水系統のクリーンアップ方法にあっては、洗浄水を復水器２８から低圧給水加熱器３６、脱気器３７、高圧給水加熱器３９を通して復水器２８に戻すと共に脱気器３７に加熱蒸気を供給して洗浄水を加熱する工程と、復水器２８から脱気器３７に供給される低温の洗浄水と脱気器３７を通って復水器２８に戻る高温の洗浄水との間で熱交換を行う工程とを有している。

従って、熱交換器８２により、加熱洗浄水供給ライン８１を流れる低温の洗浄水が、洗浄水加熱ライン８５を流れる高温の洗浄水により加熱され、使用済の洗浄水の熱を効率良く回収して、これから使用する洗浄水を加熱することができ、加熱蒸気の供給量を低減することができる。その結果、洗浄水を加熱するための蒸気を効率的に使用することで蒸気の使用量を減少してクリーンアップ処理に要するコストを削減することができる。

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の給水系統のクリーンアップ装置を表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態の給水系統のクリーンアップ装置は、図７に示すように、復水器２８の復水を低圧給水加熱器３６、脱気器３７、高圧給水加熱器３９を通して蒸気発生器１３に戻す給水系統をクリーンアップするためのものである。

この給水系統のクリーンアップ装置は、洗浄水を復水器２８から低圧給水加熱器３６及び脱気器３７を通して復水器２８に戻す低圧クリーンアップライン１０１と、洗浄水を復水器２８から脱気器３７及び高圧給水加熱器３９を通して復水器２８に戻す高圧クリーンアップライン１０２と、脱気器３７に加熱蒸気を供給する加熱蒸気供給ライン７０と、高圧クリーンアップライン１０１における復水器２８と脱気器３７との間から分岐して脱気器３７の入口側に連結されると共に熱交換器８２が設けられる加熱洗浄水供給ライン８１と、高圧クリーンアップライン１０２における脱気器３７の出口側から分岐して熱交換器８２を通って復水器２８に連結される洗浄水加熱ライン８５とを有している。

復水器２８の復水を低圧給水加熱器３６、脱気器３７、高圧給水加熱器３９を通して蒸気発生器１３に戻す給水系統は、この蒸気発生器１３からのブローダウン水を復水器２８に送水するブローダウンライン９１が設けられており、ブローダウンライン９１に開閉弁９２が設けられている。洗浄水加熱ライン８５は、このブローダウンライン９１の一部を利用することで、高圧クリーンアップライン１０２から分岐して復水器２８に至る経路を形成している。即ち、ブローダウンライン９１が洗浄水加熱ライン８５における熱交換器８２よりも上流側に連結されることとなる。

そのため、開閉弁６０を閉止する一方、第１開閉弁８４を開放し、復水戻しライン３１の洗浄水を加熱洗浄水供給ライン８１により低圧給水加熱器３６を迂回させて脱気器３７に供給する。また、開閉弁９２を閉止する一方、第２開閉弁８６を開放し、脱気器３７から排出された洗浄水の一部を洗浄水加熱ライン８５に供給する。すると、加熱洗浄水供給ライン８１を流れる低温の洗浄水が熱交換器８２を通るとき、洗浄水加熱ライン８５を流れる高温の洗浄水に加熱される。

このような第２実施形態の給水系統のクリーンアップ装置にあっては、蒸気発生器１３からのブローダウンライン９１が洗浄水加熱ラインにおける熱交換器８２よりも上流側に連結されている。従って、蒸気発生器１３からのブローダウンライン９１を洗浄水加熱ライン８５の一部として用いることで、設備コストの増大を抑制することができる。

なお、上述した実施形態では、１つの熱交換器８２を設けたが、熱交換器の数は各実施形態に限定されるものではなく、２つ以上設けてもよい。

また、上述した実施形態では、本発明の給水系統のクリーンアップ装置を原子力発電プラントの給水系統に適用して説明したが、火力発電プラントの給水系統など他のプラントの給水系統に適用してもよい。

１３ 蒸気発生器
１８ 蒸気供給ライン
１９ 蒸気タービン
２３ 発電機
２８ 復水器
３１ 復水戻しライン
３２ 復水ポンプ
３３ グランドコンデンサ
３４ 復水脱塩装置
３５ 復水ブースタポンプ
３６ 低圧給水加熱器
３７ 脱気器
３８ 主給水ポンプ
３９ 高圧給水加熱器
４０ 主給水制御弁
４１ フィルタ
５１ 洗浄水タンク
５６ 第１低圧クリーンアップ循環ライン
５９ 第１遮断弁
６０ 開閉弁
６３ 脱気器循環ライン
６４ 循環ポンプ
６５ 第２低圧クリーンアップ循環ライン
６８ 第２遮断弁
６９ 起動用ボイラ
７０ 加熱蒸気供給ライン
７１ 高圧クリーンアップ循環ライン
７５ 第３遮断弁
８１ 加熱洗浄水供給ライン
８２ 熱交換器
８４ 第１開閉弁
８５ 洗浄水加熱ライン
８６ 第２開閉弁
９１ ブローダウンライン
９２ 開閉弁

Claims (4)

1. 復水器の復水を低圧給水加熱器、脱気器、高圧給水加熱器を通して給水系統をクリーンアップする給水系統のクリーンアップ装置において、
   洗浄水を前記復水器から前記低圧給水加熱器及び前記脱気器を通して前記復水器に戻す低圧クリーンアップラインと、
   洗浄水を前記復水器から前記脱気器及び前記高圧給水加熱器を通して前記復水器に戻す高圧クリーンアップラインと、
   前記脱気器に加熱蒸気を供給する加熱蒸気供給ラインとを有しており、
   前記低圧クリーンアップラインにおける前記復水器と前記脱気器との間から分岐して前記脱気器の入口側に連結される加熱洗浄水供給ラインと、
   前記高圧クリーンアップラインにおける前記脱気器の出口側から分岐して前記復水器に連結される洗浄水加熱ラインと、
   前記加熱洗浄水供給ラインの洗浄水と洗浄水加熱ラインとの間で熱交換する熱交換器と、
   を設けることを特徴とする給水系統のクリーンアップ装置。
2. 前記低圧クリーンアップラインと前記高圧クリーンアップラインは、前記復水器から前記低圧給水加熱器を介して前記脱気器に至る共通のクリーンアップラインを有し、前記加熱洗浄水供給ラインは、前記共通のクリーンアップラインから前記低圧給水加熱器を迂回して前記脱気器の入口側に連結されることを特徴とする請求項１に記載の給水系統のクリーンアップ装置。
3. 前記加熱洗浄水供給ラインは、前記熱交換器よりも上流側に第１開閉弁が設けられ、前記洗浄水加熱ラインは、前記熱交換器よりも上流側に第２開閉弁が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給水系統のクリーンアップ装置。
4. 復水器の復水を低圧給水加熱器、脱気器、高圧給水加熱器を通して蒸気発生器に戻す給水系統をクリーンアップする給水系統のクリーンアップ装置において、
   洗浄水を前記復水器から前記脱気器、前記低圧給水加熱器、前記高圧給水加熱器を通して前記復水器に戻すと共に前記脱気器に加熱蒸気を供給して洗浄水を加熱する工程と、
   前記復水器から前記脱気器に供給される洗浄水と前記脱気器を通って前記復水器に戻る洗浄水との間で熱交換を行う工程と、
   を有することを特徴とする給水系統のクリーンアップ方法。

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