JPH01127894A - 原動所の水・蒸気回路における復水器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、復水で満たされている下側部分に加熱管系統
を有しており、その加熱管に設けられたノズルを通して
復水の中に圧入される加熱復水あるいは加熱蒸気により
復水を加熱し、これによって溶解しているガスを復水か
ら駆逐するようにした原動所、特に原子力設備の水・蒸
気回路における復水器に関する。

〔従来の技術〕

給水タンクを持たない蒸気原動所、特に米国製の原子力
設備においては復水器内に加熱管系統（Ｓｐａｒｇｅｒ
）が設置されており、これは始動の際に補助蒸気が供給
され、出力運転中には水・蒸気回路からの蒸気が供給さ
れる。この加熱管系統はかかる設備において、低負荷範
囲で生じる復水量だけがこれを確実に脱気するのに十分
なように加熱されるように設計されている。更にこの公
知の設備の場合、部分負荷範囲において空気吸出し装置
がしばしば過負荷運転され、脱気によって遊離したガス
が空気冷却器管束を介して十分に吸い出せないので、復
水の脱気についての問題も生じる。脱イオン水の供給装
置が投入されたとき、脱イオン水が配管系を通過する際
に追加的に酸素を吸収するので、復水内の酸素含有量が
不所望な程増加する。

復水の加熱に関して復水内の酸素含有量の許容できない
Ｉｍは回避しなければならない、復水の加熱の度合は公
知の設備の場合には、酸素含有量の測定プローブによっ
て求められている。これでは加熱が十分制御して行われ
ないので、復水の過熱および蒸発は防止できない、これ
は更に非常に大きな熱損失を生じ、場合によっては加熱
管系統が必要時間以上に運転されるとき、原動所の動力
損失を生じるおそれがある。更に復水温度が高くなると
、復水ポンプがキャビテーションによって損傷される危
険がある。

公知の設備において、加熱管系統は非合金の炭素鋼で作
られている。その場合間欠的に運転すると腐食が生じる
。＋ｓ食生成物は運転中に蒸気発生器に、沸騰水形原子
炉の場合には原子炉内にも入り込むおそれがある。この
腐食生成物を除去するために、既存の復水浄化装置が頻
繁に長時間にわたって運転されるので、追加的な運転経
費がかかる。給水によって蒸気発生器に入り込んだ腐食
生成物は、配管系における大きな腐食の問題を生じる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、密閉形の水・蒸気回路を持った大形の
原動所における復水器内の復水を加熱するための加熱管
系統を、水・蒸気回路の許容できる一時的な過負荷まで
の運転状態とは無関係に、復水の確実な脱気が保証され
、これによって復水器およびこれに後置接続された構造
部品の腐食が十分に避けられ、同時に復水の許容できな
い加熱が避けられ、これによって復水ポンプにおけるキ
ャビテーションの発生が防止され且つ設備全体の効率低
下も十分に制限されるように、作ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式の復水器
において、加熱管系統の加熱出力が、比例動作形制御器
によって作動される加熱弁によって加熱復水ないし加熱
蒸気の量を制御することによって調整され、前記比例動
作形制御器がトランスジューサによって少なくとも復水
の酸素含有量および過冷却すなわち復水の温度と凝縮す
べき蒸気の凝縮点との差に応じて調整され、トランスジ
ューサが比例動作形制御器に加熱弁を開放させるのに十
分な測定結果を、駆逐ガスを吸い出すために設けられた
真空ポンプの運転中にだけ与えることによって達成され
る。

本発明の有利な実施Ｂ樺によれば、復水器は二つの復水
室を有しており、各復水室にそれぞれ少なくとも一つの
加熱管系統、比例動作形制御器およびトランスジューサ
が付設され、凝縮点が復水器内における凝縮すべき蒸気
の平均圧力から導き出され、復水の温度が複数の測定プ
ローブによって求められ、その内の少なくとも一つが加
熱管系統の上側に配置される。

本発明に基づく更に有利な実施態様によれば、加熱管系
統の加熱出力は復水の過冷却（復水の温度と凝縮点との
差）によって優先的に決められ、その場合加熱出力は過
冷却に逆比例して、差が小さいときの加熱時間は差が大
きいときよりも長くされる。復水の水位の直ぐ上に、配
管を介して復水器の空気冷却器に接続されている吸出し
装置が設けられると有利である。

〔発明の効果〕

本発明に基づいて作られ配管された復水器は、復水の確
実な脱気を可能にし、これによって酸素が存在しないた
めに腐食のない運転を保証し、従って同時に特に腐食生
成物によって引き起こされる問題も避けられ、設備全体
の顕著な効率低下は復水の加熱を所望どおりに制限する
ことによって避けられる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

原動所の水・蒸気回路においてタービンに後置接続され
た復水器は二つの室１を有し、これらの室ｌはそれぞれ
上端２が低圧タービンの出口に接続されている。これら
の復水室１は一点鎖線で囲み斜線を入れた区域３におい
て、蒸気流れ方向に対して直角に紙面に対して垂直に、
冷却液で貫流される多数の管が通されている。これらの
管の外側面で蒸気は凝縮し、これによって発生した復水
は下向きに滴下して復水器を水位４まで充填する。

復水器の蒸気で満たされている空間の下側３分の１には
、上向きに互いに屋根状に傾斜した壁によって形成され
ている下向きに開いている空気冷却器５が設けられてい
る。この空気冷却器５はその頂点に付設されている吸出
し管６が管７を介して図示していない真空ポンプに接続
されている。

空気冷却器５によって取り囲まれた空間は同様に冷却液
で貫流される多数の管が通されているので、そこでの水
蒸気の分圧は非常に小さく、余分なガスしか吸い出され
ない。

各復水室１には復水配管８が付設されており、復水ポン
プ９はその復水配管８を通して復水を図示していない給
水加熱器に搬送する。復水ポンプ９に対して並列にパー
ジ弁１１付の戻り配管１０が設けられている。このパー
ジ弁１１は、加熱弁１３が閉じられている場合に加熱系
統における淀み腐食を回避する程度の量の復水を戻り配
管１０を通して復水器に戻させる働きをする。

戻り搬送される復水の復水器への噴出は、加熱管系統１
２で支持されたノズルによって行われ、その場合各復水
室１は固有の加熱管系統１２を有している。各加熱管系
統１２はそれぞれ完全に水位４の下側に位置しており、
復水を調整して加熱することを可能にしている。このた
めにパージ弁１１が完全に閉じられた後、加熱蒸気ある
いは加熱復水を案内する加熱配管１４にある加熱弁１３
が開かれる。

その場合の流量は、制御配線１５を介して加熱弁１３に
作用する比例動作形制御器１６およびトランスジューサ
１７によって制御配線１８を介しての直接の前記パージ
弁１１の閉鎖によって調整される、トランスジューサ１
７の出力端は更に比例動作形制御器１６の入力端にも接
続されている。

パージ弁１１の位置に対しては測定配線１９を介して、
および加熱弁１３の位置に対しては測定配線２０を介し
てそれぞれ帰還信号がトランスジューサ１７に送られる
。トランスジューサ１７は測定配線２１を介して、管７
の端部にある図示していない真空ポンプの運転状態に関
する値を受ける。

トランスジューサ１７は更に別の測定値、例えば復水の
酸素含有量および温度についての測定値を測定配線２２
．２３を介して、復水器の蒸気室における平均圧力につ
いての測定値を測定配線２４を介して、および復水ポン
プ９の吸込み口における復水温度についての測定値を測
定配線２５を介してそれぞれ受ける。

原動所の通常運転において低圧タービンから復水室１の
一つに流入する蒸気は、上述したように区域３において
冷却液で貫流される管において冷却され凝縮される。復
水は復水器の下側部分に流れて、これを水位４まで充填
する。復水器の蒸気室の下側３分の１に設けられた空気
冷却器５は、密閉回路においても混合することが避けら
れない少量の水蒸気凝縮器内では凝縮しないガス例えば
酸素が混ざっている低圧蒸気を一層冷却する働きをする
。その場合空気冷却器５の内部における水蒸気の分圧は
最小値となり、これによって吸出し管６を介して望まし
くないガス例えば酸素がより多く吸い出される。

しかし下側に向って流れる復水は途中経路において、十
分な脱気能力を存していないときに空気冷却器５にまで
到達しない別のガスを吸収する。

従って復水器の下側部分における復水は溶解したガスを
含んでいる。復水は給水タンクが存在している場合には
一般にそこで脱気される。

従って給水タンクが存在していない場合、溶解している
ガスを既に復水器内で除去することが望ましい、このた
めに復水器の下側部分に到達する明らかに過冷却された
復水は、復水器の蒸気部分における圧力に相応した凝縮
点の直ぐ下まで加熱され、これによってガスに対する溶
解能力を実質的に失う、復水から上って（る気泡は吸出
し装置２６によって水位４の直ぐ上側で捕捉され、管２
７を介して空気冷却器５に導かれる。

復水の加熱は本発明に基づいて導入される加熱復水ある
いは加熱蒸気の量を制御することによって行われる。こ
の量を調整する加熱弁１３自体は比例動作形制御器１６
によって少なくとも復水の過冷却状態および酸素含有量
に応じて調整され、その制ｍ＊は測定配線２２．２３．
２４を介して導入される測定値からトランスジューサ１
７によって求められる。そこで形成された信号はトラン
スジューサ１７の出力端を介して比例動作形制御器１６
の入力端に送られる。比例動作形制御器１６はトランス
ジューサ１７を介して更に復水ポンプ９の吸込み口にお
ける復水温度に関連して調整される。しかも加熱弁１３
の開放に対する基本的条件は、パージ弁１１が閉じられ
ていること、および真空ポンプが運転されていることが
測定配線２１を介して報知されていることである。

復水を制御して加熱することによって、一方では復水器
の機能および出力が害されないこと、他方では復水に溶
解されているガスが水・蒸気回路に搬送されないことが
保証される。水・蒸気回路においては特に酸素が、腐食
生成物の形成によって望ましくない結果を生じるおそれ
がある。また復水を復水器の蒸気室におけるｍ８１点以
上まで強く加熱することは、設備全体の効率を低下する
おそれがあるが、本発明によってこれは確実に防止され
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に基づく原動所の水・蒸気回路の系統図で
ある。 １６０．復水室 ４６１．水位 ５１９．空気冷却器 ７００．管 ９１２．復水ポンプ １１、、、パージ弁 １２、、、加熱管系統 １３、、、加熱弁 １６、、、比例動作形制御器 １７．、、）ランスジェーサ ２６、、、吸出し装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）復水で満たされている下側部分に加熱管系統（１２
   ）を有しており、その加熱管に設けられたノズルを通し
   て復水の中に圧入される加熱復水あるいは加熱蒸気によ
   り復水を加熱し、これによって溶解しているガスを復水
   から駆逐するようにした原動所の水・蒸気回路における
   復水器において、加熱管系統（１２）の加熱出力が、比
   例動作形制御器（１６）によって作動される加熱弁（１
   ３）によって加熱復水ないし加熱蒸気の量を制御するこ
   とによって調整され、前記比例動作形制御器（１６）が
   トランスジューサ（１７）によって少なくとも復水の酸
   素含有量および過冷却すなわち復水の温度と凝縮すべき
   蒸気の凝縮点との差に応じて調整され、トランスジュー
   サ（１７）が比例動作形制御器（１６）に加熱弁（１３
   ）を開放させるのに十分な測定結果を、駆逐ガスを吸い
   出すために設けられた真空ポンプの運転中にだけ与える
   ことを特徴とする原動所の水・蒸気回路における復水器
   。 ２）二つの復水室（１）を有しており、各復水室にそれ
   ぞれ少なくとも一つの加熱管系統（１２）、比例動作形
   制御器（１６）およびトランスジューサ（１７）が付設
   されていることを特徴とする請求項１記載の復水器。 ３）凝縮点が復水器内における凝縮すべき蒸気の平均圧
   力から導き出されることを特徴とする請求項１又は２記
   載の復水器。 ４）復水の温度が複数の測定プローブによって求められ
   、その内の少なくとも一つが加熱管系統（１２）の上側
   に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３の
   １つに記載の復水器。 ５）加熱管系統（１２）の加熱出力が復水の過冷却によ
   って優先的に決められ、その場合加熱出力が過冷却に逆
   比例して、小さな過冷却における加熱時間が大きな過冷
   却の場合よりも長くされることを特徴とする請求項１な
   いし４の１つに記載の復水器。 ６）加熱時間中および低負荷運転範囲で運転中に、復水
   器への脱イオン水の供給が止められるか、脱イオン水が
   加熱管系統（１２）の下側において直接に復水の中に導
   入されることを特徴とする請求項１ないし５の１つに記
   載の復水器。 ７）復水の水位（４）の直ぐ上に吸出し装置（２６）が
   設けられ、この吸出し装置（２６）が配管（２７）を介
   して復水器の空気冷却器（５）に、あるいは真空ポンプ
   に通じている管（７）に接続されることを特徴とする請
   求項１ないし６の１つに記載の復水器。 ８）各加熱時間の間に復水ポンプ（９）によって搬送さ
   れる復水の一部がパージ弁（１１）および加熱管系統（
   １２）を介して復水器に戻されることによって、加熱管
   系統（１２）における淀み腐食を回避することを特徴と
   する請求項１ないし７の１つに記載の復水器。