JPH07294694A - 原子炉の給水加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】沸騰水型原子炉の起動時において、原子炉で発
生した主蒸気を復水の加熱に利用して熱エネルギーを無
駄にせず、原子炉の昇温と昇圧時間を短縮する原子炉の
給水加熱装置を提供する。 【構成】本原子炉の給水加熱装置は、原子炉４から発電
用タービン５に供給する主蒸気を制御する主蒸気加減弁
２と、この上流から復水器６に接続したタービンバイパ
ス弁３と、発電用タービン５と給水加熱器８間に接続し
た抽気逆止弁11を介挿した抽気配管９と、タービンバイ
パス弁３の下流から抽気逆止弁11下流の抽気配管９に接
続したタービンバイパス抽気加減弁12とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子力発電所
の原子炉から発生した主蒸気と復水の熱交換を行う原子
炉の給水加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子力発電所においては、発電
所の運転効率向上のために原子炉で発生して発電用ター
ビンに送られた主蒸気から一部の蒸気を抽出し（以下、
抽気と呼ぶ）、これと、給水加熱器において先に発電用
タービンを回転させた蒸気を復水器で再び水とした復水
と熱交換を行って、この復水を一定の温度に暖めてから
再び原子炉に戻している。

【０００３】この給水加熱器による復水の加熱の状況を
図２の系統構成図に示す。沸騰水型原子力発電所におい
ては、通常運転中にタービン電気油圧式制御装置１から
出力される主蒸気加減弁制御信号Ｓ₁ により主蒸気加減
弁２を全開とし、また、タービンバイパス弁制御信号Ｓ
₂ でタービンバイパス弁３を全閉とする。

【０００４】これにより、原子炉４で発生した主蒸気は
主蒸気加減弁２を通り、発電用タービン５を回転させ
て、図示しない発電機によって発電を行い、発電機用タ
ービン５を回転させた主蒸気は復水器６にて水に戻され
て復水となり、復水ポンプ７にて加圧されて給水加熱器
８に送られる。

【０００５】一方発電用タービン５に入った蒸気の一部
は抽気として取り出され、抽気配管９を通って給水加熱
器８に送られる。この給水加熱器８では復水器６から出
て復水ポンプ７にて加圧された復水と、発電用タービン
５から取り出された抽気とが熱交換を行う。

【０００６】給水加熱器８を通って熱を復水に奪われた
抽気は、復水器６に戻されて復水となり、給水加熱器８
における熱交換により抽気より熱を奪った復水は、一定
の温度に暖められて給水として再び原子炉４に戻り、原
子力プラント全体の運転熱効率を向上させている。

【０００７】原子炉の起動（原子炉の昇温と昇圧）に際
し、当初は主蒸気の圧力が低く、したがって、発電用タ
ービン５を回転させるには蒸気圧力が不十分であるた
め、この段階では発電用タービン５を回転させることは
行わずに、原子炉における昇温と昇圧動作を行う。

【０００８】先ず、タービン電気油圧式制御装置１から
出力される主蒸気加減弁制御信号Ｓ₁ で主蒸気加減弁２
を全閉し、タービンバイパス弁制御信号Ｓ₂ によりター
ビンバイパス弁３を全開とする。この状態では、原子炉
４から発生した主蒸気は全てタービンバイパス弁３を通
って復水器６へ直接流れ込み、復水となって給水加熱器
８を通るが、発電用タービン５には主蒸気が流入してい
ないため、抽気配管９には抽気は流れず、したがって、
給水加熱器８における熱交換は行われない。

【０００９】次に、原子炉４において昇温と昇圧が所定
の定格に上昇した後は、発電用タービン５の起動を開始
する。すなわち、タービン電気油圧制御装置１から出力
される主蒸気加減弁制御信号Ｓ₁ により主蒸気加減弁２
を徐々に開くと共に、タービンバイパス弁制御信号Ｓ₂
によりタービンバイパス弁３を徐々に全閉に向かわせ
る。

【００１０】これにより発電用タービン５が回転し始
め、最終的にタービンバイパス弁３を全閉し、主蒸気加
減弁２を全開にして、原子炉４で発生した主蒸気を全て
発電用タービン５に流して発電用タービン５を定格出力
で運転させて発電機により発電を行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】原子炉４の起動時（原
子炉の昇温と昇圧）において発電用タービン５の起動以
前は、原子炉４から発生する主蒸気を全て復水器６に流
してるため、原子炉４からの全熱エネルギーは復水器６
によって奪われていた。したがって、この際の熱エネル
ギーは無駄にされることから熱効率は低く、原子炉４の
昇温と昇圧に要する時間が長くなるという支障があっ
た。

【００１２】本発明の目的とするところは、沸騰水型原
子炉の起動時において、原子炉で発生した主蒸気を復水
の加熱に利用して熱エネルギーを無駄にせず、原子炉の
昇温と昇圧時間を短縮する原子炉の給水加熱装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る原子炉の給水加熱装置は、沸
騰水型原子炉で発生した主蒸気を発電用タービンと復水
器および給水加熱器を経由して再び原子炉へ戻す給水加
熱装置において、原子炉から発電用タービンに供給する
主蒸気を制御する主蒸気加減弁と、この主蒸気加減弁の
上流から復水器に接続したタービンバイパス弁を設け
る。

【００１４】さらに、前記発電用タービンと給水加熱器
間に接続して発電用タービンからの抽気を給水加熱器を
介して復水器に導く抽気逆止弁を介挿した抽気配管と、
前記タービンバイパス弁の下流から抽気逆止弁下流の抽
気配管に接続したタービンバイパス抽気加減弁とからな
ることを特徴とする。

【００１５】請求項２記載の発明に係る原子炉の給水加
熱装置は、沸騰水型原子炉で発生した主蒸気を発電用タ
ービンと復水器および給水加熱器を経由して再び原子炉
へ戻す給水加熱装置において、原子炉の起動に際して主
蒸気の一部を給水加熱器に供給して復水と熱交換させる
ことを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明は、原子炉の起動に際し
て、主蒸気加減弁を閉じて発電用タービンへの主蒸気を
停止すると共に、タービンバイパス弁とタービンバイパ
ス抽気加減弁の開度を調節して主蒸気を復水器と給水加
熱器に導く。これにより主蒸気は、復水器においては冷
却されて凝縮し復水となり、給水加熱器では復水器から
の復水と熱交換して復水器に導かれる。

【００１７】請求項２記載の発明では、原子炉の起動に
際して発電用タービンを回転させずに、主蒸気の一部を
復水器にて復水とすると共に、この復水は給水加熱器に
おいて主蒸気の他の一部より熱を奪って昇温して原子炉
に供給される。

【００１８】

【実施例】本発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につい
ては同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１の系
統構成図に示すように、原子炉の給水加熱装置は、ター
ビン電気油圧式制御装置10を備えて、原子炉４から発生
した主蒸気を主蒸気加減弁２を経由して発電用タービン
５に流して発電用タービン５を回転させる共に、その一
部を抽気として発電用タービン５から取り出し、抽気逆
止弁11を介して抽気配管９により給水加熱器８に供給
し、給水加熱器８を経由して復水器５に流す。

【００１９】一方、主蒸気は前記主蒸気加減弁２の手前
から分岐し、タービンバイパス弁３を介して復水器６
と、さらにタービンバイパス抽気加減弁12を介して前記
抽気配管９に流れるようにしている。なお、前記タービ
ン電気油圧式制御装置10は、前記主蒸気加減弁２に主蒸
気加減弁制御信号Ｓ₁ を、また、タービンバイパス弁３
にはタービンバイパス弁制御信号Ｓ₂ 、タービンバイパ
ス抽気加減弁12にはタービンバイパス抽気加減弁制御信
号Ｓ₃ を出力して、夫々を開閉制御する。

【００２０】さらに、復水器６では発電用タービン５を
回転させて図示しない発電機によって発電を行なった主
蒸気は、復水器６にて冷却水で冷却されて凝縮し、水に
戻されて復水となり、この復水は復水ポンプ７にて加圧
されて給水加熱器８に送られる。給水加熱器８において
は、復水器６からの復水を抽気配管９から流入した抽気
により加熱して、復水の温度を上昇させた後に給水とし
て再び原子炉４に戻すように構成されている。

【００２１】次に、上記構成による作用について説明す
る。先ず原子炉の給水加熱装置において、沸騰水型の原
子炉４を起動する当初は、主蒸気の圧力および温度が低
いことから発電用タービン５を回転させるには圧力が不
十分であるため、発電用タービン５を回転させることは
行わずに、原子炉４の昇温と昇圧動作のみを行う。

【００２２】したがって、この時に前記タービン電気油
圧式制御装置10から出力される信号の主蒸気加減弁制御
信号Ｓ₁ により主蒸気加減弁２は全閉に、タービンバイ
パス弁制御信号Ｓ₂ にてタービンバイパス弁３が全開、
またタービンバイパス抽気加減弁制御信号Ｓ₃ でタービ
ンバイパス抽気加減弁12を全開にする。この結果、原子
炉４で発生した主蒸気はタービンバイパス弁３を通った
後に二つの行き先に分かれる。一つは復水器６に入って
復水となり、復水ポンプ７で加圧されて給水加熱器８に
向かう。

【００２３】もう一つはタービンバイパス抽気加減弁12
を通り抽気配管９へ流れ込み、この蒸気は抽気逆止弁11
にて発電用タービン５への流入を阻止されているので、
発電用タービン５を回転させることなく給水加熱器８に
流れる。この給水加熱器８では復水器６からの復水と熱
交換を行って、復水に熱を奪われた後に復水器６へ流入
して復水となる。

【００２４】これにより、給水加熱器８で抽気配管９か
らの蒸気より熱を奪った復水は、その温度が上昇して原
子炉４に戻されるが、原子炉４で発生した主蒸気は一部
が復水になると共に、この復水の加熱に使用されること
から、その熱エネルギーの利用効率は高く、原子炉４の
温度と圧力を短時間で定格に到達させることができる。

【００２５】次に、温度と圧力が定格に到達して原子炉
４が定格出力となると、発電用タービン５を回転して発
電を行う。この時にタービン電気油圧式制御装置10から
の主蒸気加減弁制御信号Ｓ₁ により、主蒸気加減弁２は
徐々に開いて発電用タービン５が起動する。同時にター
ビンバイパス弁制御信号Ｓ₂ でタービンバイパス弁３は
徐々に全閉となり、またタービンバイパス抽気加減弁12
はタービンバイパス抽気加減弁制御信号Ｓ₃ により急閉
される。

【００２６】これにより、原子炉４で発生した主蒸気は
主蒸気加減弁２を通り、発電用タービン５を回転させて
図示しない発電機によって発電を行ない、発電機用ター
ビン５を回転させ蒸気は復水器６にて水に戻されて復水
となり、復水器６を出た復水は復水ポンプ７で加圧され
て給水加熱器８に送られる。

【００２７】一方、発電用タービン５に入った蒸気の一
部は抽気として取り出され、抽気逆止弁11と抽気配管９
を通って給水加熱器８に送られて、給水加熱器８におい
て復水器６から出た復水とが熱交換を行う。給水加熱器
８を通って熱を復水に奪われた抽気は、復水器６に戻さ
れて復水となり、給水加熱器８における熱交換により、
抽気より熱を奪った復水は昇温した給水となって再び原
子炉４に戻る。

【００２８】

【発明の効果】以上本発明によれば、原子炉の起動当初
で原子炉の昇温と昇圧時に、原子炉から発生した主蒸気
を復水とするが、その一部によりこの復水を加熱して、
従来発電用タービンを経由して無駄にしていた主蒸気の
熱エネルギーを有効に使用することにより、原子炉昇温
と昇圧に要する時間を短縮する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の給水加熱装置の系統構
成図。

【図２】従来の給水加熱装置の系統構成図。

【符号の説明】

１，10…タービン電気油圧式制御装置、２…主蒸気加減
弁、３…タービンバイパス弁、４…原子炉、５…発電用
タービン、６…復水器、７…復水ポンプ、８…給水加熱
器、９…抽気配管、11…抽気逆止弁、12…タービンバイ
パス抽気加減弁、Ｓ₁ …主蒸気加減弁制御信号、Ｓ₂ …
タービンバイパス弁制御信号、Ｓ₃ …タービンバイパス
抽気加減弁制御信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沸騰水型原子炉で発生した主蒸気を発電
   用タービンと復水器および給水加熱器を経由して再び原
   子炉へ戻す給水加熱装置において、原子炉から発電用タ
   ービンに供給する主蒸気を制御する主蒸気加減弁と、こ
   の主蒸気加減弁の上流から復水器に接続したタービンバ
   イパス弁と、前記発電用タービンと給水加熱器の間に接
   続して発電用タービンからの抽気を給水加熱器を介して
   復水器に導く抽気逆止弁を介挿した抽気配管と、前記タ
   ービンバイパス弁の下流から抽気逆止弁下流の抽気配管
   に接続したタービンバイパス抽気加減弁とからなること
   を特徴とする原子炉の給水加熱装置。
2. 【請求項２】 沸騰水型原子炉で発生した主蒸気を発電
   用タービンと復水器および給水加熱器を経由して再び原
   子炉へ戻す給水加熱装置において、原子炉の起動に際し
   て主蒸気の一部を給水加熱器に供給して復水と熱交換さ
   せることを特徴とする原子炉の給水加熱装置。