JP7101148B2 - 復水器真空破壊装置 - Google Patents

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Description

本発明は、復水器真空破壊装置に関する。
従来、原子力発電プラントの中には、具備された復水器真空破壊装置で復水器の真空破壊操作が可能な構造になっているものがある。ここで、「復水器の真空破壊操作」とは、タービン建屋内の空気(外気)を復水器内に吸気することで、復水器の真空状態を破壊して、復水器の内圧を真空状態から大気圧状態に戻す操作を意味している。復水器の真空破壊操作は、復水器の外気導入ラインに設置された真空破壊弁を開いて、外気を復水器内に吸気することで行われる。なお、タービン建屋は、HVACシステム(Heating, Ventilation, and Air Conditioningシステム:換気空調系)が設けられているものの、閉鎖的な空間(管理区域)になっている。
復水器の真空破壊操作は、例えば、プラントの通常停止操作時に行われる。タービントリップ後、真空破壊弁が開き、復水器の真空状態の破壊が始まる。
なお、復水器の真空度を保つ技術としては、例えば特許文献1に記載された真空調整機構(復水器真空度調整装置)がある。特許文献1には、以下のことが記載されている。
すなわち、真空調整機構は、バルブの全開個数で給気環境の微調整が行えるよう口径の異なる複数の給気用のバルブを配している。ストップバルブ機構は、復水器に給気環境を伝達、遮断可能とする。これにより、真空調整機構によって復水器を適正真空に調整するための給気環境が予め整えられ、ストップバルブ機構を開くことで、即時に復水器へ適正な給気環境が伝達される。この結果、経済的で安全な、現状に合った復水器の真空度調整が可能となる。
特開2009-287489号公報
しかしながら、原子力発電プラントに用いられている従来の復水器真空破壊装置は、以下に説明するように、復水器の真空破壊操作時に真空破壊弁を開くことで、タービン建屋内圧が一時的に低下することがあった。
例えば、従来の復水器真空破壊装置では、復水器の真空破壊操作時に、復水器が閉鎖的な空間であるタービン建屋内から建屋内の空気(外気)を急速的に吸気する。そのため、タービン建屋外からタービン建屋内に入ってくる空気量とタービン建屋内から復水器に吸い込まれる空気量とが「復水器吸気量>タービン建屋外からのタービン建屋内への空気流入量」の関係になったときに、タービン建屋内圧が一時的に低下する、という課題があった。
しかも、原子力発電プラントには、蒸気タービンの数と同数台の復水器が設置されている。原子力発電プラントの復水器の真空破壊操作は、各復水器の外気導入ラインに設置された全ての真空破壊弁を同時に開くことで行われる。しかしながら、全ての真空破壊弁を同時に開くと、全ての真空破壊弁の真空状態が一度に破壊されるため、タービン建屋内圧が一時的に低下するという現象を発生させ易くしていた。
また、タービン建屋内に設置された蒸気タービンのロータや発電機等の軸受箱の内圧は、通常運転時にタービン建屋内圧よりも負圧に推移する構造となっている。しかしながら、復水器の真空破壊操作によりタービン建屋内圧が低下して、蒸気タービンのロータや発電機等の軸受箱の内圧が「軸受箱の内圧>タービン建屋内圧」の関係になったときに、軸受箱で使用されている潤滑油が、軸受箱内からタービン建屋内に漏洩する可能性がある、という課題もあった。なお、特許文献1に記載された真空調整機構は、復水器が真空度を保てるように、復水器の真空度を調整できるものであるが、復水器の真空破壊時のタービン建屋内圧を調整するものではない。
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、復水器の真空破壊操作時に真空破壊弁を開いても、建屋内圧(タービン建屋内圧)が一時的に低下することを抑制する復水器真空破壊装置を提供することを主な目的とする。その他の課題解決の目的は、発明を実施するための形態において適宜説明する。
前記目的を達成するため、本発明は、復水器真空破壊装置であって、復水器の外気導入ラインに設置された真空破壊弁と、前記復水器が設置された建屋における建屋内圧を測定する第1圧力測定器と、前記真空破壊弁の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、通常運転時に、前記復水器の真空状態を保つために、前記真空破壊弁を閉じており、真空破壊指令を検知したときに、前記建屋内圧が予め定められた設定値となるように、開度を制御しながら前記真空破壊弁を開く構成とする。
その他の手段は、後記する。
本発明によれば、復水器の真空破壊操作時に真空破壊弁を開いても、建屋内圧(タービン建屋内圧)が一時的に低下することを抑制できる。
実施形態1に係る復水器真空破壊装置を備えた原子力発電プラントのシステム系統図である。 実施形態1に係る復水器真空破壊装置の動作を示すフローチャートである。 初期時の開度指令信号を真空破壊弁に出力する際の制御回路の動作を示す説明図である。 復水器内圧と建屋内圧との差圧と真空破壊弁の開度との関係を示すグラフ図である。 実施形態2に係る復水器真空破壊装置を備えた原子力発電プラントのシステム系統図である。 実施形態2に係る復水器真空破壊装置の動作を示すフローチャートである。 実施形態2に係る復水器真空破壊装置の動作の第1変更例を示すフローチャートである。 実施形態2に係る復水器真空破壊装置の動作の第2変更例を示すフローチャートである。 実施形態2に係る復水器真空破壊装置の動作の第3変更例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」と称する)について詳細に説明する。各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。よって、本発明は、図示例のみに限定されるものではない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
[実施形態1]
<復水器真空破壊装置の構成>
以下、図1を参照して、本実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVの構成について説明する。図1は、復水器真空破壊装置DVを備えた原子力発電プラントPLのシステム系統図である。
原子力発電プラントPLは、沸騰水型原子炉もしくは加圧水型原子炉に代表される水冷却式原子炉を有するプラントである。本実施形態では、原子力発電プラントPLが沸騰水型原子炉を有する沸騰水型原子力発電プラントである場合を想定して説明する。
なお、図1に示す例では、後記する隔離弁22と給水ライン止め弁32が白抜きの状態で示されているが、これは後記する隔離弁22と給水ライン止め弁32が開放された状態(開状態)であることを示している。これに対して、後記する真空破壊弁65が黒塗りの状態で示されているが、これは後記する真空破壊弁65が閉鎖された状態(閉状態)であることを示している。
図1に示すように、本実施形態1に係る原子力発電プラントPLは、原子炉等を覆う原子炉建屋10と、蒸気タービン61等を覆うタービン建屋60と、原子炉の運転をコントロールするコントロールパネル71が設置された管理棟70を有している。
原子炉建屋10の内部には、気密構造の原子炉格納容器13が配置されている。原子炉格納容器13は、燃料集合体を装荷する炉心11を密閉する原子炉圧力容器12を格納している。
タービン建屋60の内部には、蒸気タービン61と復水器62と復水器真空破壊装置DVが配置されている。蒸気タービン61は、原子炉圧力容器12で発生した蒸気の持つ熱エネルギーを回転エネルギーに変換して、発電機に伝達することにより電気エネルギーを得る機構である。復水器62は、蒸気タービン61を駆動した後の蒸気を凝縮する機構である。復水器真空破壊装置DVは、タービン建屋60の空気を復水器62内に吸気することで、復水器62の真空状態を破壊して、復水器62の内圧を真空状態から大気圧状態に戻す装置である。
原子炉圧力容器12と蒸気タービン61は、蒸気ライン21によって接続されている。蒸気タービン61と復水器62は、接続ライン63によって接続されている。復水器62と原子炉圧力容器12は、給水ライン31によって接続されている。蒸気ライン21の経路上には、蒸気ライン21を選択的に開閉状態にする隔離弁22が設けられている。隔離弁22は、閉状態になることで蒸気ライン21を原子炉圧力容器12側のラインと蒸気タービン61側のラインと分断して、原子炉圧力容器12を周囲から隔離する。給水ライン31の経路上には、給水ライン31を選択的に開閉状態にする給水ライン止め弁32が設けられている。給水ライン止め弁32は、閉状態になることで復水器62から原子炉圧力容器12に戻される冷却水の流れを停止する。
炉心11で発生した蒸気は、原子炉圧力容器12に接続された蒸気ライン21を介して蒸気タービン61に導かれ、蒸気タービン61を駆動する。蒸気タービン61を駆動した後の蒸気は、接続ライン63を介して復水器62に導かれ、復水器62で凝縮されて冷却水に戻る。冷却水は、給水ライン31を介して原子炉圧力容器12に戻される。給水ライン31の経路上には、図示せぬ加熱器と図示せぬポンプが設けられている。冷却水は、図示せぬ加熱器で加熱された後、図示せぬポンプで加圧されて原子炉圧力容器12に送られる。
原子力発電プラントPLの通常運転時において、復水器62の内部は真空に保たれている。復水器62には、タービン建屋60内の空気(外気)を取り込むための外気導入ライン64が接続されている。外気導入ライン64の経路上には、外気導入ライン64を選択的に開閉状態にする真空破壊弁65が設けられている。原子力発電プラントPLの通常運転時において、真空破壊弁65は閉鎖されている。復水器真空破壊装置DVは、原子炉を停止する場合に、真空破壊弁65を開放することで、外気(タービン建屋60内の空気)を復水器62に送り込み、復水器62の真空を破壊する。
復水器真空破壊装置DVは、前記した真空破壊弁65と第1圧力測定器66と第2圧力測定器67と制御回路69を有している。第1圧力測定器66は、復水器62が設置されたタービン建屋60における内圧(以下、「建屋内圧」と称する)を測定する測定器である。第2圧力測定器67は、復水器62における内圧(以下、「復水器内圧」と称する)を測定する測定器である。制御回路69は、真空破壊弁65の開閉制御を行う制御部である。制御回路69は、コントロールパネル71から出力される真空破壊指令SG71に応じて、真空破壊弁65の開度制御を指示する開度指令信号SGopを真空破壊弁65に出力する。これにより、制御回路69は、真空破壊弁65を開放させて、復水器62の真空破壊動作を開始する。
<復水器真空破壊装置の動作>
以下、図2を参照して、復水器真空破壊装置DVの動作について説明する。図2は、復水器真空破壊装置DVの動作を示すフローチャートである。図2に示す動作は、主に制御回路69によって行われる。
通常運転時において、原子力発電プラントPLでは、復水器62は真空状態になっている。真空破壊弁65は、復水器62の真空状態を保つために、閉状態になっている。第1圧力測定器66は、建屋内圧を測定して、測定された建屋内圧の値を表す建屋内圧測定値P66aを制御回路69に出力している。第2圧力測定器67は、復水器内圧を測定して、測定された復水器内圧の値を表す復水器内圧測定値P67aを制御回路69に出力している。
通常運転中に原子力発電プラントPLが急停止された場合に、管理棟70に配置されたコントロールパネル71の操作者は、コントロールパネル71を操作して、コントロールパネル71から制御回路69に真空破壊指令SG71を出力させる。
図2に示すように、コントロールパネル71から真空破壊指令SG71が出力されると、制御回路69は真空破壊指令SG71を検知する(ステップS110)。これに応答して、制御回路69は、開度指令信号SGop(図3参照)を真空破壊弁65に出力して、真空破壊弁65の開度を制御しながら、真空破壊弁65を徐々に開く(ステップS120)。
その際に、図3に示すように、制御回路69は、建屋内圧(第1圧力測定器66で測定された建屋内圧測定値P66a)が予め定められた設定値(後記する建屋内圧設定値P66b)となるように、真空破壊弁65の開度を制御する。図3は、初期時の開度指令信号SGopを真空破壊弁65に出力する際の制御回路69の動作を示す説明図である。ここでは、「初期時」とは、真空破壊指令SG71を検知した直後であるものとして説明する。
真空破壊弁65の開度制御は以下のようにして行われる。まず、ステップS120の初期時において、図3に示すように、制御回路69は、第1圧力測定器66で測定された建屋内圧測定値P66aと制御回路69の記憶部Mに予め記憶された建屋内圧設定値P66bとの差圧に基づいて開度指令信号SGopを生成する。このとき、制御回路69は、建屋内圧測定値P66aと建屋内圧設定値P66bとの差圧に対応する真空破壊弁65の初期時の開度を算出し、算出された初期時の開度に対応する開度指令信号SGopを生成して真空破壊弁65に出力する。建屋内圧設定値P66bは、運用に応じて任意に設定できる。本実施形態では、建屋内圧設定値P66bが通常運転時に測定されたタービン建屋60の内圧値に設定されているものとして説明する。
制御回路69が初期時の開度指令信号SGopを真空破壊弁65に出力すると、これに応答して、真空破壊弁65は、初期時の開度指令信号SGopによって指示された開度に弁を開放する。これにより、建屋内圧(タービン建屋内圧)が建屋内圧設定値P66bに近似した状態になる。
制御回路69は、初期時の開度指令信号SGopを真空破壊弁65に出力した後、復水器内圧と建屋内圧との差圧に基づいて真空破壊弁65の開度を制御しながら、真空破壊弁65を徐々に開く。このとき、制御回路69は、復水器内圧(復水器内圧測定値P67a)と建屋内圧(建屋内圧測定値P66a)との差圧に対応する真空破壊弁65の開度を算出し、算出された開度に対応する開度指令信号SGopを生成して真空破壊弁65に出力する。これに応答して、真空破壊弁65は、弁の開放量を開度指令信号SGopによって指示された開度に変更する。
図2に戻り、ステップS120の後、制御回路69は、復水器内圧(復水器内圧測定値P67a)と建屋内圧(建屋内圧測定値P66a)とに基づいて、復水器内圧と建屋内圧との差圧を算出する(ステップS130)。
次に、制御回路69は、復水器内圧(復水器内圧測定値P67a)と建屋内圧(建屋内圧測定値P66a)との差圧が予め定められた規定値Ppr(図4参照)になったか否かを判定する(ステップS140)。規定値Pprについては後記する。ステップS140の判定で差圧が規定値Ppr(図4参照)になったと判定された場合(“Yes”の場合)に、制御回路69は、真空破壊弁65を全開にする(ステップS150)。真空破壊弁65が全開になると、復水器62の真空状態の破壊が終了する。
ステップS140の判定で差圧が規定値Ppr(図4参照)になっていないと判定された場合(“No”の場合)に、制御回路69は、予め定められた制御終了条件を満たすか否かを判定する(ステップS160)。制御終了条件は運用に応じて任意に設定できる。ステップS160の判定で制御終了条件を満たしていないと判定された場合(“No”の場合)に、処理はステップS130に戻る。
ステップS150の後、又は、ステップS160の判定で制御終了条件を満たしていると判定された場合(“Yes”の場合)に、一連のルーチンの処理を終了する。
図4は、復水器内圧(復水器内圧測定値P67a)と建屋内圧(建屋内圧測定値P66a)との差圧と真空破壊弁65の開度との関係を示すグラフ図である。図4は、横軸を復水器内圧と建屋内圧との差圧とし、縦軸を真空破壊弁65の開度とし、差圧に応じて真空破壊弁65の開度を変更することを示している。図4に示すように、制御回路69は、復水器内圧と建屋内圧との差圧が徐々に小さくなるように、真空破壊弁65の開度を徐々に大きくする(矢印A11参照)。そして、制御回路69は、復水器内圧と建屋内圧との差圧が予め定められた規定値Pprになった時点で、真空破壊弁65の開度を最大に、すなわち、真空破壊弁65を全開にする(矢印A12参照)。規定値Pprは、運用に応じて正(プラス)の任意に値に設定できる。規定値Pprは、好ましくは、ゼロに近い値であるとよい。
<復水器真空破壊装置の主な特徴>
(1)本実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVは、建屋内圧が予め定められた設定値となるように、真空破壊弁65の開度を制御しながら、真空破壊弁65を開く(図2のステップS120参照)。
このような復水器真空破壊装置DVは、復水器62の真空破壊操作時に真空破壊弁65を開いても、建屋(タービン建屋60)内の空気が急速的に復水器62側に吸気されることを抑制できる。そのため、復水器真空破壊装置DVは、建屋内圧(タービン建屋内圧)を一定の設定値(建屋内圧設定値P66b(図3参照))に保ったまま復水器62の真空状態を破壊できる。このような復水器真空破壊装置DVは、建屋内圧(タービン建屋内圧)が一時的に低下することを抑制できる。これにより、復水器真空破壊装置DVは、蒸気タービン61のロータや図示せぬ発電機等の軸受箱で使用されている潤滑油が、軸受箱内からタービン建屋60内に漏洩することを防止できる。
(2)本実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVは、復水器62の真空状態の破壊を開始した後、復水器内圧と建屋内圧との差圧が予め定められた規定値になったときに、真空破壊弁65を全開にする(図2のステップS150参照)。
このような復水器真空破壊装置DVは、建屋内圧(タービン建屋内圧)が一時的に低下することを抑制しながら、復水器62の真空状態の破壊を完了させることができる。
以上の通り、本実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVによれば、復水器62の真空破壊操作時に真空破壊弁65を開いても、建屋内圧(タービン建屋内圧)が一時的に低下することを抑制できる。
[実施形態2]
実施形態1に係る復水器真空破壊装置DV(図1参照)は、1個の蒸気タービン61と復水器62とを有する構成になっている。これに対し、本実施形態2では、複数個の蒸気タービン61(図示例では3個の蒸気タービン61a,61b,61c)と複数個の復水器62(図示例では3個の復水器62a,62b,62c)とを有する復水器真空破壊装置DVaを提供する。
<復水器真空破壊装置の構成>
以下、図5を参照して、復水器真空破壊装置DVaの構成について説明する。図5は、復水器真空破壊装置DVaを備えた原子力発電プラントPLaのシステム系統図である。
図5に示すように、本実施形態2に係る原子力発電プラントPLaは、実施形態1に係る原子力発電プラントPL(図1参照)と比較すると、以下の点で相違している。
(1)タービン建屋60内に複数個の蒸気タービン61(図示例では3個の蒸気タービン61a,61b,61c)と複数個の復水器62(図示例では3個の復水器62a,62b,62c)とを有している点。
(2)3個の蒸気タービン61a,61b,61cがそれぞれ接続ライン63a,63b,63cでそれぞれに対応する復水器62a,62b,62cと接続されている点。
(3)3個の蒸気タービン61a,61b,61cが蒸気ライン21で原子炉圧力容器12と接続されている点。
(4)3個の復水器62a,62b,62cが給水ライン31で原子炉圧力容器12と接続されている点。
(5)3個の復水器62a,62b,62cはそれぞれ外気導入ライン64a,64b,64cを有しており、各外気導入ライン64a,64b,64cの経路上に真空破壊弁65a,65b,65cが設けられている点。
(6)3個の復水器62a,62b,62cはそれぞれ中空状の配管である均等胴68で連結されている点。3個の復水器62a,62b,62c内の蒸気や冷却水は均等胴68を介して3個の復水器62a,62b,62cの間で流動する。そのため、3個の復水器62a,62b,62cの復水器内圧は均等になっている。
(7)制御回路69は、個々の真空破壊弁65a,65b,65cに開度指令信号SGopを出力できる構成になっている点。
<復水器真空破壊装置の動作>
以下、図6を参照して、復水器真空破壊装置DVaの動作について説明する。図6は、復水器真空破壊装置DVaの動作を示すフローチャートである。ここでは、復水器真空破壊装置DVaの動作について、実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVと相違する動作を重点的に説明する。したがって、実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVと同様の動作(図2参照)については、前記した実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVの動作を復水器真空破壊装置DVaの動作に読み替えるものとし、その詳細な説明を省略する。
通常運転時において、原子力発電プラントPLaでは、各復水器62a,62b,62cは真空状態になっている。各真空破壊弁65a,65b,65cは、対応する復水器62a,62b,62cの真空状態を保つために、閉状態になっている。第1圧力測定器66は、建屋内圧を測定して、測定された建屋内圧の値を表す建屋内圧測定値P66aを制御回路69に出力している。第2圧力測定器67は、復水器内圧を測定して、測定された復水器内圧の値を表す復水器内圧測定値P67aを制御回路69に出力している。
通常運転中に原子力発電プラントPLaが急停止された場合に、管理棟70に配置されたコントロールパネル71の操作者は、コントロールパネル71を操作して、コントロールパネル71から制御回路69に真空破壊指令SG71を出力させる。
図6に示すように、コントロールパネル71から真空破壊指令SG71が出力されると、制御回路69は真空破壊指令SG71を検知する(ステップS210)。これに応答して、制御回路69は、初期時の開度指令信号SGopを1個の真空破壊弁65に出力して、その真空破壊弁65の開度を制御しながら、その真空破壊弁65を徐々に開く(ステップS220)。
本実施形態では、ステップS220で、制御回路69が真空破壊弁65bに開度指令信号SGopを出力するものとして説明する。このとき、制御回路69は、建屋内圧(第1圧力測定器66で測定された建屋内圧測定値P66a)が予め定められた設定値(制御回路69の記憶部Mに予め記憶された建屋内圧設定値P66b(図3参照))となるように、真空破壊弁65bの開度を制御する。
ステップS220の初期時において、制御回路69は、真空破壊弁65bの初期時の開度として、建屋内圧測定値P66aと建屋内圧設定値P66bとの差圧に対応する開度を算出する。そして、制御回路69は、初期時の開度に対応する開度指令信号SGopを生成して真空破壊弁65bに出力する。これに応答して、真空破壊弁65bは、初期時の開度指令信号SGopによって指示された開度に弁を開放する。
制御回路69は、初期時の開度指令信号SGopを真空破壊弁65bに出力した後、復水器内圧と建屋内圧との差圧に基づいて真空破壊弁65bの開度を制御しながら、真空破壊弁65bを徐々に開く。このとき、制御回路69は、復水器内圧(復水器内圧測定値P67a)と建屋内圧(建屋内圧測定値P66a)との差圧に対応する真空破壊弁65bの開度を算出し、算出された開度に対応する開度指令信号SGopを生成して真空破壊弁65bに出力する。これに応答して、真空破壊弁65bは、弁の開放量を開度指令信号SGopによって指示された開度に変更する。
ステップS220の後、制御回路69は、既定の時間が経過したか否かを判定する(ステップS230)。ステップS230の判定で既定の時間が経過したと判定された場合(“Yes”の場合)に、制御回路69は、真空破壊弁65a,65b,65cのそれぞれが全開になるまで残りの真空破壊弁65を順次開く(ステップS240)。真空破壊弁65a,65b,65cが全開になると、復水器62a,62b,62cの真空状態の破壊が終了する。
ステップS230の判定で既定の時間が経過していないと判定された場合(“No”の場合)に、制御回路69は、予め定められた制御終了条件を満たすか否かを判定する(ステップS250)。ステップS250の判定で制御終了条件を満たしていないと判定された場合(“No”の場合)に、処理はステップS230に戻る。
ステップS240の後、又は、ステップS250の判定で制御終了条件を満たしていると判定された場合(“Yes”の場合)に、一連のルーチンの処理を終了する。
<復水器真空破壊装置の動作の第1変更例>
復水器真空破壊装置DVaは、図6の動作の代わりに、図7の動作を行うようにしてもよい。図7は、復水器真空破壊装置DVaの動作の第1変更例を示すフローチャートである。ここでは、図6の動作と異なる動作を重点的に説明する。
図7の動作は、図6の動作と比較すると、ステップS240の処理の代わりにステップS240aの処理を行う点で相違している。図7に示すように、ステップS240aにおいて、制御回路69は、真空破壊弁65a,65b,65cのそれぞれが全開になるまで残りの全ての真空破壊弁65を一度に開く。真空破壊弁65a,65b,65cが全開になると、復水器62a,62b,62cの真空状態の破壊が終了する。
<復水器真空破壊装置の動作の第2変更例>
復水器真空破壊装置DVaは、図6の動作の代わりに、図8の動作を行うようにしてもよい。図8は、復水器真空破壊装置DVaの動作の第2変更例を示すフローチャートである。ここでは、図6の動作と異なる動作を重点的に説明する。
図8に示すように、コントロールパネル71から真空破壊指令SG71が出力されると、制御回路69は真空破壊指令SG71を検知する(ステップS310)。これに応答して、制御回路69は、初期時の開度指令信号SGopを1個の真空破壊弁65に出力して、その真空破壊弁65の開度を制御しながら、その真空破壊弁65を徐々に開く(ステップS320)。
本変更例では、ステップS320で、制御回路69が真空破壊弁65bに開度指令信号SGopを出力するものとして説明する。ステップS320の処理は、図6のステップS220の処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。
ステップS320の後、制御回路69は、復水器内圧(復水器内圧測定値P67a)と建屋内圧(建屋内圧測定値P66a)とに基づいて、復水器内圧と建屋内圧との差圧を算出する(ステップS330)。
次に、制御回路69は、復水器内圧(復水器内圧測定値P67a)と建屋内圧(建屋内圧測定値P66a)との差圧が予め定められた規定値Ppr(図4参照)になったか否かを判定する(ステップS340)。ステップS340の判定で差圧が規定値Ppr(図4参照)になったと判定された場合(“Yes”の場合)に、制御回路69は、真空破壊弁65a,65b,65cのそれぞれが全開になるまで残りの真空破壊弁65を順次開く(ステップS350)。真空破壊弁65a,65b,65cが全開になると、復水器62a,62b,62cの真空状態の破壊が終了する。
ステップS340の判定で差圧が規定値Ppr(図4参照)になっていないと判定された場合(“No”の場合)に、制御回路69は、予め定められた制御終了条件を満たすか否かを判定する(ステップS360)。ステップS360の判定で制御終了条件を満たしていないと判定された場合(“No”の場合)に、処理はステップS330に戻る。
ステップS350の後、又は、ステップS360の判定で制御終了条件を満たしていると判定された場合(“Yes”の場合)に、一連のルーチンの処理を終了する。
<復水器真空破壊装置の動作の第3変更例>
復水器真空破壊装置DVaは、図8の動作の代わりに、図9の動作を行うようにしてもよい。図9は、復水器真空破壊装置DVaの動作の第3変更例を示すフローチャートである。ここでは、図8の動作と異なる動作を重点的に説明する
図9の動作は、図8の動作と比較すると、ステップS350の処理の代わりにステップS350aの処理を行う点で相違している。図9に示すように、ステップS350aにおいて、制御回路69は、真空破壊弁65a,65b,65cのそれぞれが全開になるまで残りの全ての真空破壊弁65を一度に開く。真空破壊弁65a,65b,65cが全開になると、復水器62a,62b,62cの真空状態の破壊が終了する。
このような復水器真空破壊装置DVaは、複数個の蒸気タービン61と複数個の復水器62とを有する構成において、実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVと同様の作用効果を得ることができる。すなわち、復水器真空破壊装置DVaは、復水器62の真空破壊操作時に真空破壊弁65を開いても、建屋(タービン建屋60)内の空気が急速的に復水器62側に吸気されることを抑制できる。そのため、復水器真空破壊装置DVaは、建屋内圧(タービン建屋内圧)を一定の設定値(建屋内圧設定値P66b(図3参照))に保ったまま復水器62の真空状態を破壊できる。このような復水器真空破壊装置DVaは、建屋内圧(タービン建屋内圧)が一時的に低下することを抑制できる。これにより、復水器真空破壊装置DVaは、蒸気タービン61のロータや図示せぬ発電機等の軸受箱で使用されている潤滑油が、軸受箱内からタービン建屋60内に漏洩することを防止できる。
以上の通り、本実施形態2に係る復水器真空破壊装置DVaによれば、複数個の蒸気タービン61と複数個の復水器62とを有する構成において、実施形態1に係る復水器真空破壊装置DVと同様に、復水器62の真空破壊操作時に真空破壊弁65を開いても、建屋内圧(タービン建屋内圧)が一時的に低下することを抑制できる。
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。実施形態の構成の一部を他の構成に置き換えることが可能であり、実施形態の構成に他の構成を加えることも可能である。さらに、各構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換が可能である。
10 原子炉建屋
11 炉心
12 原子炉圧力容器
13 原子炉格納容器
21,21a,21b,21c 蒸気ライン
22 隔離弁
31,31a,31b,31c 給水ライン
32 給水ライン止め弁
60 タービン建屋(建屋)
61 蒸気タービン
62,62a,62b,62c 復水器
63 接続ライン
64 外気導入ライン
65 真空破壊弁
66 第1圧力測定器
67 第2圧力測定器
68 均等胴
69 制御回路(制御部)
70 管理棟
71 コントロールパネル
DV,DVa 復水器真空破壊装置
M 記憶部
P66a 建屋内圧測定値
P66b 建屋内圧設定値
P67a 復水器内圧測定値
PL,PLa 原子力発電プラント
SG71 真空破壊指令
SGop 開度指令信号

Claims (6)

  1. 復水器の外気導入ラインに設置された真空破壊弁と、
    前記復水器が設置された建屋における建屋内圧を測定する第1圧力測定器と、
    前記真空破壊弁の動作を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、
    通常運転時に、前記復水器の真空状態を保つために、前記真空破壊弁を閉じており、
    真空破壊指令を検知したときに、前記建屋内圧が予め定められた設定値となるように、開度を制御しながら前記真空破壊弁を開く
    ことを特徴とする復水器真空破壊装置。
  2. 請求項1に記載の復水器真空破壊装置において、
    さらに前記復水器における復水器内圧を測定する第2圧力測定器を有し、
    前記制御部は、前記復水器の真空状態の破壊を開始した後、前記復水器内圧と前記建屋内圧との差圧が予め定められた規定値になったときに、前記真空破壊弁を全開にする
    ことを特徴とする復水器真空破壊装置。
  3. 請求項1に記載の復水器真空破壊装置において、
    前記真空破壊弁を複数台備え、
    前記制御部は、
    通常運転時に、前記復水器の真空状態を保つために、全ての前記真空破壊弁を閉じており、
    前記真空破壊指令を検知したときに、1個の前記真空破壊弁を開き、
    1個の前記真空破壊弁を開いてから規定の時間が経過したときに、残りの前記真空破壊弁を順次開く
    ことを特徴とする復水器真空破壊装置。
  4. 請求項1に記載の復水器真空破壊装置において、
    前記真空破壊弁を複数台備え、
    前記制御部は、
    通常運転時に、前記復水器の真空状態を保つために、全ての前記真空破壊弁を閉じており、
    前記真空破壊指令を検知したときに、1個の前記真空破壊弁を開き、
    1個の前記真空破壊弁を開いてから規定の時間が経過したときに、残りの全ての前記真空破壊弁を一度に開く
    ことを特徴とする復水器真空破壊装置。
  5. 請求項1に記載の復水器真空破壊装置において、
    前記真空破壊弁を複数台備えるとともに、さらに前記復水器における復水器内圧を測定する第2圧力測定器を有し、
    前記制御部は、
    通常運転時に、前記復水器の真空状態を保つために、全ての前記真空破壊弁を閉じており、
    前記真空破壊指令を検知したときに、1個の前記真空破壊弁を開き、
    1個の前記真空破壊弁を開いた後に、前記復水器内圧と前記建屋内圧との差圧が予め定められた規定値に達したときに、残りの前記真空破壊弁を順次開く
    ことを特徴とする復水器真空破壊装置。
  6. 請求項1に記載の復水器真空破壊装置において、
    前記真空破壊弁を複数台備えるとともに、さらに前記復水器における復水器内圧を測定する第2圧力測定器を有し、
    前記制御部は、
    通常運転時に、前記復水器の真空状態を保つために、全ての前記真空破壊弁を閉じており、
    前記真空破壊指令を検知したときに、1個の前記真空破壊弁を開き、
    1個の前記真空破壊弁を開いた後に、前記復水器内圧と前記建屋内圧との差圧が予め定められた規定値に達したときに、残りの全ての前記真空破壊弁を一度に開く
    ことを特徴とする復水器真空破壊装置。
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005207674A (ja) 2004-01-23 2005-08-04 Hitachi Ltd 建屋の換気空調設備
JP2009287489A (ja) 2008-05-30 2009-12-10 Chugoku Electric Power Co Inc:The 復水器真空度調整装置及び調整方法

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