JPH0468600B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は復水器内で海水の漏洩が生じた場合の
復水の水質悪化を防止することができる原子力発
電設備に関する。 〔発明の技術的背景〕 一般に沸騰水形原子力発電設備は第１図に示す
如く構成されている。すなわち、図中１は原子炉
圧力容器であつて、この原子炉圧力容器１内には
炉心２が収容されている。そして、この原子炉圧
力容器１内の炉水は循環ポンプ３によつて炉心２
を通して循環される。また、上記炉心２内には制
御棒駆動機構４…によつて制御棒（図示せず）が
挿入あるいは引抜されるように構成されている。
そして、上記循環ポンプ３によつて炉心２を流れ
る炉水の流量すなわち炉心流量を制御し、また制
御棒駆動機構４…によつて制御棒を炉心２内に挿
入あるいは引抜して原子炉出力を制御する。そし
て、この原子炉圧力容器１内で発生した蒸気は主
蒸気管５を介して複数のタービン６…に送られ、
これらタービン６…を駆動して発電機を回転さ
せ、発電をなす。また、各タービン６…にはそれ
ぞれ復水器７が接続されており、これら復水器７
…内にはそれぞれ冷却水管８…が設けられてい
る。そして、これら冷却水管８…には海水ポンプ
９…によつて海水が供給され、タービン６…から
排出された蒸気はこれら復水器７…内で海水と熱
交換されて凝縮し、復水となつて各復水器７…内
に溜る。そして、これら復水器７…内に溜つた復
水は復水ポンプ１０によつて復水脱塩装置１１に
送られ、イオンが除去されたのち原子炉圧力容器
１内に戻されるように構成されている。 また、上記復水が流通される配管の途中には復
水中のイオン濃度を検出するイオン濃度検出器１
２が設けられており、このイオン濃度検出器１２
からの信号はイオン濃度測定装置１３に送られ、
復水中のイオン濃度が監視される。 〔背景技術の問題点〕 前記従来のものは復水器７…内で海水の微少漏
洩が生じて復水中に海水が漏洩し、復水中のイオ
ン濃度が上昇したような場合には復水脱塩装置１
１によつてイオンを除去し、原子炉圧力容器１内
に供給する復水の水質を維持することができる。
しかし、復水器７…内で大規模な海水漏洩が生じ
た場合には復水脱塩装置１１でイオンを除去しき
れなくなり、原子炉圧力容器１内の水質が悪化し
てしまう可能性がある。以下第２図を参照してこ
のような大規模な海水漏洩が生じた場合に予想さ
れる水質の変化を説明する。いま、Ｌの時点で大
規模な海水漏洩が発生すると復水器７…から排出
される復水中のイオン濃度は第２図の線B₁に示
す如く急激に増大する。この結果、復水脱塩装置
１１のイオン捕獲量E₁は急激に増してイオン交
換容量の消化が進み、イオン捕獲能力が限界に達
し、いわゆるイオンブレイクを生じる。このた
め、イオンブレイクを生じたＭの時点から復水脱
塩装置１１の出口における復水中のイオン濃度
D₁が上昇し、原子炉圧力容器１内の炉水のイオ
ン濃度C₁も上昇する。なおA₁は原子炉出力を示
す。そして、大規模な海水の漏洩が生じた場合に
は漏洩の発生時点Ｌから復水脱塩装置１１のイオ
ンブレイクの時点Ｍまでの時間が短かく、適切な
処置を講じる時間的余裕はない。このため、従来
のものでは大規模な海水漏洩が生じた場合には炉
水の水質悪化によつて原子炉をスクラムさせざる
を得ず、またスクラム後も炉内の洗浄等に長時間
を要し、原子炉の稼働率を低下させる不具合があ
り、また炉水の水質悪化によつて炉内部品に悪影
響が与えられる不具合があつた。 〔発明の目的〕 本発明は以上の事情にもとづいてなされたもの
で、その目的とするところは大規模な海水の漏洩
が生じた場合でも原子炉圧力容器内の炉水の悪化
を防止し、また原子炉の運転を継続することがで
き、稼働率の低下を招くことがないとともに炉水
の水質悪化による炉内部品への悪影響を防止する
ことができる原子力発電設備を提供することにあ
る。 〔発明の概要〕 本発明は、原子炉圧力容器に接続された主蒸気
管と、この主蒸気管を通じて供給された蒸気によ
り駆動される複数のタービンと、これらのタービ
ンに対応して設けられた複数の復水器と、これら
の復水器に対応して設けられた複数の海水ポンプ
と、これらの海水ポンプで昇圧された海水をそれ
ぞれ復水器に冷却水として導入する複数の海水導
入管と、これらの海水導入管に設けられた複数の
入口弁と、前記海水導入管より各復水器内に導入
された海水を排出する複数の海水排出管と、これ
らの海水排出管に設けられた複数の出口弁と、前
記復水器内で凝縮した復水をそれぞれ外部に排出
する複数の出口管と、これらの出口管から排出さ
れた復水を復水脱塩装置に導入する復水配管と、
この復水配管内を流れる復水の流量を検出する流
量検出器と、前記出口管および前記復水配管にそ
れぞれ設けられた前記復水中のイオン濃度を検出
する複数のイオン濃度検出器と、これらのイオン
濃度検出器のうち前記復水配管に設けられたイオ
ン濃度検出器および前記流量検出器からの出力信
号に基づいて復水中の海水漏洩率を求める漏洩率
演算器と、この漏洩率演算器で求められた海水漏
洩率が予め設定された値を超えたときに漏洩発生
信号を出力する判定器と、この判定器からの漏洩
発生信号に基づいて原子炉出力を低下させる信号
を出力する原子炉出力制御信号と、前記判定器か
ら漏洩発生信号が出力されたとき前記出口管に設
けられたイオン濃度検出器からの出力信号に基づ
いて海水の漏洩が生じている復水器を特定し、特
定された復水器に対応する前記海水ポンプの運転
を停止させ、かつ該海水ポンプに対応する前記入
口弁及び出口弁を閉止させる復水器選択隔離装置
とを具備したものである。したがつて、海水の漏
洩が生じた場合には各復水器毎に設けられたイオ
ン濃度検出器が海水の漏洩によるイオン濃度の上
昇を検出し、これによつてどの復水器で漏洩が生
じたかが特定され、この漏洩の生じた復水器への
海水の供給が停止され、海水の漏洩が停止すると
ともに原子炉出力が低下して蒸気の発生量が低下
し、この蒸気は残りの復水器で凝縮される。よつ
て復水脱塩装置がイオンブレークすることはな
く、炉水の水質悪化が防止され、炉内部品への悪
影響を防止できるとともに原子炉を継続して運転
することができ、原子炉の稼働率の低下を招くこ
ともないものである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を第３図および第４図を
参照して説明する。図中１０１は原子炉圧力容器
であつて、この原子炉圧力容器１０１内には炉心
１０２が収容されている。そして、この原子炉圧
力容器１０１内の炉水は循環ポンプ１０３によつ
て炉心１０２を通して循環されるように構成され
ている。また、上記炉心１０２内には制御棒駆動
機構１０４…によつて制御棒（図示せず）が挿入
あるいは引抜されるように構成されている。そし
て、上記循環ポンプ１０３は循環ポンプ制御装置
１０５によつて制御されて炉心流量の制御がなさ
れ、また上記制御棒駆動機構１０４…は制御棒駆
動制御装置１０６によつて制御されて制御棒の挿
入量が制御され、これら炉心流量および制御棒の
挿入量によつて原子炉出力が制御されるように構
成されている。 そして、この原子炉圧力容器１０１内で発生し
た蒸気は主蒸気管１０７を介して複数のタービン
１０８…に送られ、これらタービン１０８…を駆
動して発電機（図示せず）を回転し、発電をなす
ように構成されている。また、各タービン１０８
…にそれぞれ対応して復水器１０９…が設けられ
ている。これら復水器１０９…内にはそれぞれ多
数の冷却水管１１０…が設けられている。これら
冷却水管１１０…にはそれぞれ海水ポンプ１１１
…から入口弁１１２…及び海水導入管１２９…を
介して海水が供給され、供給された海水はこれら
冷却水管１１０…内を通り、それぞれ海水排出管
１３０…及び出口弁１１３…を介して排出され
る。そして、上記タービン１０８…から排出され
た蒸気はこれら復水器１０９…に送られ、冷却水
管１１０…を介して海水と熱交換されて凝縮し、
復水となつて復水器１０９…内に溜る。そして、
これら復水器１０９…内に溜つた復水は復水配管
１１４を通つて復水ポンプ１１５によつて復水脱
塩装置１１６に送られる。この復水脱塩装置１１
６はイオン交換樹脂によつて復水中のイオンを除
去してこの復水を浄化し、原子炉圧力容器１０１
内に送るように構成されている。 そして、上記復水配管１１４の途中にはイオン
濃度検出器１１７および流量検出器１１８が設け
られており上記イオン濃度検出器１１７はこの復
水配管１１４内を流れる復水の導電率を測定し、
この導電率から復水中のイオン濃度を検出し、ま
た上記流量検出器１１８はこの復水配管１１４内
を流れる復水の流量を検出するように構成されて
いる。そして、これらイオン濃度検出器１１７お
よび流量検出器１１８からの信号は制御装置１１
９に送られるように構成されている。 この制御装置１１９は以下の如く構成されてい
る。１２０は漏洩率演算器であつて、上記イオン
濃度検出器１１７および流量検出器１１８からの
信号はこの漏洩率演算器１２０に送られるように
構成されている。そしてこの漏洩率演算器１２０
は上記復水のイオン濃度すなわち導電率と流量か
ら海水の漏洩率εを求めるように構成されてい
る。この海水漏洩率ε（／分）は復水流量をＦ
（ｔ／時）、復水の導電率をＣ（μ／cm）、海水の
導電率をＳ（μ／cm）としたとき、 ε＝16×Ｆ×Ｃ／Ｓ で求めることができる。そして、この漏洩率演算
器１２０で算出された海水漏洩率εに対応した信
号は判定器１２１に送られる。この判定器１２１
は海水漏洩率εを正常な場合の値と比較し、海水
漏洩率εがこの値を超えた場合には海水の漏洩あ
りと判定し、警報器１２２に警報信号を送つてこ
の警報器１２２を作動させ、海水の漏洩が生じた
旨の警報を出力させるように構成されている。ま
た、この判定器１２２は海水漏洩率εが復水脱塩
装置１１６のイオンブレークを生じさせる可能性
のある値以上となつた場合には原子炉出力制御装
置１２３および復水器選択隔離装置１２４に漏洩
発生信号を送るように構成されている。そして、
上記原子炉出力制御装置１２３は漏洩発生信号が
入力した場合には前記循環ポンプ制御装置１０５
および制御棒駆動制御装置１０６に出力低下信号
を送り、炉心流量を減少させるとともに制御棒を
挿入させ、原子炉出力を低下させるように構成さ
れている。また、前記復水器１０９…の出口配管
１２５…にはそれぞれイオン濃度検出器１２６…
が設けられており、これらイオン濃度検出器１２
６…によつて各復水器１０９…から排出される復
水中のイオン濃度がそれぞれ検出されるように構
成されている。そしてこれらイオン濃度検出器１
２６…からの信号はそれぞれ上記復水器選択隔離
装置１２４に送られるように構成されている。そ
して、この復水器選択隔離装置１２４は上記各イ
オン濃度検出器１２６…からの信号によつてどの
復水器１０９…でイオン濃度が上昇したかすなわ
ちどの復水器１０９で海水の漏洩が生じたかを特
定し、その特定した復水器１０９に対応する海水
ポンプ１１１、入口弁１１２、出口弁１１３にポ
ンプ停止信号または閉弁信号を送り、海水の漏洩
が生じている復水器１０９への海水の供給を遮断
するように構成されている。また、上記各復水器
１０９の海水流通路にはベント弁１２７…および
ドレン弁１２８…が設けられている。そして、上
記復水器選択隔離装置１２４は特定した復水器１
０９のベント弁１２７およびドレン弁１２８に開
弁信号を送つてこれらを開弁させ、冷却水管１１
０内の海水をドレン弁１２８を介して強制的に排
出するように構成されている。 次に上記一実施例の作用を説明する。第４図に
示す如くＬの時点で大規模な海水の漏洩が発生す
ると復水中のイオン濃度B₂は急激に増大する。
したがつて復水脱塩装置１１６のイオン捕獲量
E₂も急激に上昇する。そして、この復水中のイ
オン濃度の上昇はイオン濃度検出器１１７によつ
て検出され、制御装置１１９の漏洩率演算器１２
０で海水の漏洩率が算出される。そして、この海
水漏洩率εが所定の値を超えると判定器１２１か
ら原子炉出力制御装置１２３に漏洩発生信号が送
られ、原子炉出力A₂が低下し、蒸気の発生量が
減少する。また、これと同時に復水器選択隔離装
置１２４に漏洩発生信号が送られ、この復水器選
択隔離装置１２４は各復水器１０９…毎に設けら
れているイオン濃度検出器１２６…からの信号に
もとづいてどの復水器で海水の漏洩が生じたかを
特定し、その特定した復水器１０９の海水ポンプ
１１１を停止するとともに入口弁１１２および出
口弁１１３を閉弁し、海水の供給を停止するとと
もにベント弁１２７およびドレン弁１２８を開弁
し、冷却水管１１０内の海水を強制的に排出す
る。したがつて、海水の漏洩は停止し、復水脱塩
装置１１６の負荷は減少するのでイオンブレイク
が防止される。よつてこの復水脱塩装置１１６の
出口側の復水のイオン濃度D₂は所定の値に維持
され、よつて原子炉圧力容器１０１内の炉水のイ
オン濃度C₂は一定に維持され、水質の悪化を招
くことはない。また、原子炉出力が低下して蒸気
の発生量が減少するのでこの蒸気は残りの復水器
１０９…で凝縮され、原子炉の運転は継続され
る。 また、この一実施例では漏洩の発生した復水器
１０９の冷却水管１１０内に残留している海水を
ドレン弁１２８を介して強制的に排出するので海
水の漏洩量が少なくなり、復水脱塩装置１１６の
負荷が減少する。 なお、本発明は上記の一実施例には限定されな
い。 たとえば海水の漏洩率は必らずしも復水配管の
途中に設けたイオン濃度検出器からの信号によつ
て検出する必要はなく、各復水器毎に設けられた
イオン濃度検出器からの信号を総合して検出して
もよい。 〔発明の効果〕 上述の如く本発明は本発明は、原子炉圧力容器
に接続された主蒸気管と、この主蒸気管を通じて
供給された蒸気により駆動される複数のタービン
と、これらのタービンに対応して設けられた複数
の復水器と、これらの復水器に対応して設けられ
た複数の海水ポンプと、これらの海水ポンプで昇
圧された海水をそれぞれ復水器に冷却水として導
入する複数の海水導入管と、これらの海水導入管
に設けられた複数の入口弁と、前記海水導入管よ
り各復水器内に導入された海水を排出する複数の
海水排出管と、これらの海水排出管に設けられた
複数の出口弁と、前記復水器内で凝縮した復水を
それぞれ外部に排出する複数の出口管と、これら
の出口管から排出された復水を復水脱塩装置に導
入する復水配管と、この復水配管内を流れる復水
の流量を検出する流量検出器と、前記出口管およ
び前記復水配管にそれぞれ設けられ前記復水中の
イオン濃度を検出する複数のイオン濃度検出器
と、これらのイオン濃度検出器のうち前記復水配
管に設けられたイオン濃度検出器および前記流量
検出器からの出力信号に基づいて復水中の海水漏
洩率を求める漏洩率演算器と、この漏洩率演算器
で求められた海水漏洩率が予め設定された値を超
えたときに漏洩発生信号を出力する判定器と、こ
の判定器からの漏洩発生信号に基づいて原子炉出
力を低下させる信号を出力する原子炉出力制御装
置と、前記判定器から漏洩発生信号が出力された
とき前記出口管に設けられたイオン濃度検出器か
らの出力信号に基づいて海水の漏洩が生じている
復水器を特定し、特定された復水器に対応する前
記海水ポンプの運転を停止させ、かつ該海水ポン
プに対応する前記入口弁及び出口弁を閉止させる
復水器選択隔離装置とを具備したものである。し
たがつて、海水の漏洩が生じた場合には各復水器
毎に設けられたイオン濃度検出器が海水の漏洩に
よるイオン濃度の上昇を検出し、これによつてど
の復水器で漏洩が生じたかが特定され、この漏洩
の生じた復水器への海水の供給が停止され、海水
の漏洩が停止するとともに原子炉出力が低下して
蒸気の発生量が低下し、この蒸気は残りの復水器
で凝縮される。よつて復水脱塩装置がイオンブレ
ークすることはなく、炉水の水質悪化が防止さ
れ、炉内部品への悪影響を防止できるとともに原
子炉を継続して運転することができ、原子炉の稼
動率の低下を招くこともない等その効果が大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示し、第１図は
概略構成図、第２図は漏洩発生時の水質の変化を
示す線図である。第３図および第４図は本発明の
一実施例を示し、第３図は概略構成図、第４図は
漏洩発生時の水質の変化を示す線図である。 １０１…原子炉圧力容器、１０２…炉心、１０
８…タービン、１０９…復水器、１１１…海水ポ
ンプ、１１６…復水脱塩器、１１７…イオン濃度
検出器、１１９…制御装置、１２６…イオン濃度
検出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉圧力容器に接続された主蒸気管と、こ
   の主蒸気管を通じて供給された蒸気により駆動さ
   れる複数のタービンと、これらのタービンに対応
   して設けられた複数の復水器と、これらの復水器
   に対応して設けられた複数の海水ポンプと、これ
   らの海水ポンプで昇圧された海水をそれぞれ復水
   器に冷却水として導入する複数の海水導入管と、
   これらの海水導入管に設けられた複数の入口弁
   と、前記海水導入管より各復水器内に導入された
   海水を排出する複数の海水排出管と、これらの海
   水排出管に設けられた複数の出口弁と、前記復水
   器内で凝縮した復水をそれぞれ外部に排出する複
   数の出口管と、これらの出口管から排出された復
   水を復水脱塩装置に導入する復水配管と、この復
   水配管を流れる復水の流量を検出する流量検出器
   と、前記出口管および前記復水配管にそれぞれ設
   けられ前記復水中のイオン濃度を検出する複数の
   イオン濃度検出器と、これらのイオン濃度検出器
   のうち前記復水配管に設けられたイオン濃度検出
   器および前記流量検出器からの出力信号に基づい
   て復水中の海水漏洩率を求める漏洩率演算器と、
   この漏洩率演算器で求められた海水漏洩率が予め
   設定された値を超えたときに漏洩発生信号を出力
   する判定器と、この判定器からの漏洩発生信号に
   基づいて原子炉出力を低下させる信号を出力する
   原子炉出力制御装置と、前記判定器から漏洩発生
   信号が出力されたとき前記出口管に設けられたイ
   オン濃度検出器からの出力信号に基づいて海水の
   漏洩が生じている復水器を特定し、特定された復
   水器に対応する前記海水ポンプの運転を停止さ
   せ、かつ該海水ポンプに対応する前記入口弁及び
   出口弁を閉止させる復水器選択隔離装置とを具備
   したことを特徴とする原子力発電設備。