JPH08327783A - 原子力発電所の補機冷却装置 - Google Patents

原子力発電所の補機冷却装置

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JPH08327783A
JPH08327783A JP7135272A JP13527295A JPH08327783A JP H08327783 A JPH08327783 A JP H08327783A JP 7135272 A JP7135272 A JP 7135272A JP 13527295 A JP13527295 A JP 13527295A JP H08327783 A JPH08327783 A JP H08327783A
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JP
Japan
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auxiliary equipment
cooling
reactor
auxiliary
cooling device
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JP7135272A
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English (en)
Inventor
Kozo Yamanoi
孝三 山ノ井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【目的】原子炉補機冷却装置とタービン補機冷却装置を
共用化して、補機冷却に係る機器および配管量を削減し
て冷却設備の稼動効率が高い原子力発電所の補機冷却装
置を提供する。 【構成】請求項1記載の発明に係る原子力発電所の補機
冷却装置17は、海水取水槽2と海水放水ピット6との間
に、補機冷却熱交換器20の一次側を補機冷却海水ポンプ
18を介して接続すると共に、前記補機冷却熱交換器20の
二次側に原子炉系各補機7とタービン系各補機14を並列
に接続し、さらに冷却水ポンプ21を直列接続したものを
接続したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力発電所における
補機の冷却に係り、特に原子炉系補機とタービン系補機
の冷却を共用化した原子力発電所の補機冷却装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所においては、原子炉の運転
を支援するために各種補機が設置されているが、これら
補機が設置されている環境条件により、補機から発生す
る熱を強制的に除去するための補機冷却装置が設けられ
ている。この補機冷却装置については、各種補機の属す
る系統により原子炉系とタービン系に大別され、図2の
系統構成図は原子炉補機冷却装置を、また図3の系統構
成図はタービン補機冷却装置を示し、いずれにも海水冷
却系が含まれている。
【0003】図2の原子炉補機冷却装置1は、海水取水
槽2から原子炉補機冷却海水ポンプ3の運転で、海水を
原子炉補機冷却海水配管4を経由して原子炉補機冷却熱
交換器5の一次側に流し、海水放水ピット6に放流す
る。原子炉系各補機7では、その運転により熱が発生す
るが、原子炉補機冷却水ポンプ8を運転することによ
り、原子炉補機冷却熱交換器5の二次側において海水と
熱交換により冷却した純水の冷却水を、原子炉補機冷却
水配管9を経由して原子炉系各補機7に循環し、原子炉
系補機の冷却を行う。
【0004】ここで原子力発電所の一例を挙げると、原
子炉補機冷却熱交換器5における海水との交換熱量は、
通常運転時は約 1.2×107 kcal/hであるが、原子炉停止
時の冷却モードでの最大交換熱量は約 5.2×107 kcal/h
であり、これに余裕を見て原子炉補機冷却熱交換器5の
全交換熱量を約8×107 kcal/hに設計している。
【0005】また、原子炉補機冷却熱交換器5の二次側
にて冷却水を循環させる原子炉補機冷却水ポンプ8は、
約7000m3 /hの容量で設計し、さらに、一次側に海水を
流す原子炉補機冷却海水ポンプ3は、約8800m3 /hの容
量で設計している。なお、前記原子炉補機冷却水ポンプ
8および原子炉補機冷却海水ポンプ3は、それぞれ50%
容量で運転するように余裕をもった設計をしている。
【0006】図3に示すタービン補機冷却装置10は、タ
ービン補機冷却海水ポンプ11を運転して、海水取水槽2
から海水をタービン補機冷却海水配管12を経由し、ター
ビン補機冷却熱交換器13の一次側に流して、海水放水ピ
ット6に放流する。
【0007】この時にタービン補機冷却熱交換器13の二
次側では、タービン補機冷却水ポンプ15を運転し、これ
により、タービン補機冷却水配管16を経由して純水の冷
却水をタービン系各補機14に循環し、タービン系各補機
14を冷却する。なお、この時のタービン系各補機14から
の熱は、前記タービン補機冷却熱交換器13にて熱交換し
て海水に吸収させる。
【0008】このタービン補機冷却熱交換器13における
海水との交換熱量は、通常運転時は約 2.6×107 kcal/h
であるため、これに余裕を見てタービン補機冷却熱交換
器13の全熱交換量は、約 4.2×107 kcal/hで設計してい
る。なお、このタービン系各補機14においては、原子炉
停止時にはタービンが停止されることから原則として運
転はされない。
【0009】タービン補機冷却熱交換器13の二次側で、
熱交換のために冷却水を循環させるタービン補機冷却水
ポンプ15は、約7200m3 /hの容量に設計しており、ま
た、タービン補機冷却熱交換器13の一次側に設けたター
ビン補機冷却海水ポンプ11も約7200m3 /hの容量で設計
されている。
【0010】なお、前記タービン補機冷却水ポンプ15お
よびタービン補機冷却海水ポンプ11は50%容量で運転す
ると共に、設備としてさらに30%の予備を考慮した(設
備の一単位を3台とし、うち1台を予備とする)余裕を
もった設計としている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記の原子炉補機冷却
装置1とタービン補機冷却装置10の内で、原子炉補機冷
却装置1における設備容量の決定は、原子炉系各補機7
の熱交換量が一番多く要求されるプラント停止時で、原
子炉を冷却する冷却モードを基にして設計されており、
通常運転時はプラント停止時の熱交換量の約1/4で良
いことになる。
【0012】しかしながら、原子炉補機冷却装置1はプ
ラント停止時用として設計されているため、原子炉補機
冷却熱交換器5、原子炉補機冷却水ポンプ8、原子炉補
機冷却水配管9は、いずれもプラント停止時を基準に大
型化されている。
【0013】このために、原子力発電所における設置に
広いスペースが必要で、また機器も大型であることか
ら、所内の設置スペースの確保と、配置設計に多くの労
力を要する支障があった。さらに、原子力発電所の設備
として利用率が低い割に、大きなスペースと物量を有し
ていることから、コストアップの一因ともなっていた。
【0014】本発明の目的とするところは、原子炉補機
冷却装置とタービン補機冷却装置を共用化して、補機冷
却に係る機器および配管量を削減して冷却設備の稼動効
率が高い原子力発電所の補機冷却装置を提供することに
ある。
【0015】
【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力発電所の補機冷却装置
は、海水取水部と海水放水部の間に熱交換器の一次側を
冷却海水ポンプを介して接続すると共に、前記熱交換器
の二次側に原子炉系各補機とタービン系各補機を並列に
接続してさらに冷却水ポンプを直列接続したものを接続
したことを特徴とする。
【0016】請求項2記載の発明に係る原子力発電所の
補機冷却装置は、原子炉系各補機とタービン系各補機を
一括して冷却することを特徴とする。請求項3記載の発
明に係る原子力発電所の補機冷却装置は、原子炉系各補
機冷却用とタービン系各補機冷却用の熱交換器を共用と
したことを特徴とする。
【0017】請求項4記載の発明に係る原子力発電所の
補機冷却装置は、原子炉系補機用とタービン系補機用の
冷却水ポンプを共用としたことを特徴とする。請求項5
記載の発明に係る原子力発電所の補機冷却装置は、原子
炉系補機用とタービン系補機用の冷却海水ポンプを共用
としたことを特徴とする。
【0018】請求項6記載の発明に係る原子力発電所の
補機冷却装置は、熱交換器の二次側で原子炉系各補機と
タービン系各補機に冷却水を供給する冷却水配管を共用
としたことを特徴とする。請求項7記載の発明に係る原
子力発電所の補機冷却装置は、熱交換器の一次側で海水
取水部と海水放水部の間を接続する冷却海水配管を原子
炉補機用とタービン補機用の共用としたことを特徴とす
る。
【0019】
【作用】請求項1記載の発明は、冷却海水ポンプを運転
して海水取水部から汲み上げ海水を熱交換器の一次側に
流す。この海水により熱交換器の二次側を冷却水ポンプ
により循環される冷却水が熱交換されて冷却され、原子
炉系各補機およびタービン系各補機を共に冷却する。
【0020】請求項2記載の発明は、補機冷却装置の熱
交換器の二次側に原子炉系各補機とタービン系各補機を
並列に接続してあることから、熱交換器は両方に冷却水
を供給することにより一括して冷却する。請求項3記載
の発明は、原子炉系各補機とタービン系各補機の両方に
対して、同じ熱交換器から冷却水を供給して冷却を行
う。
【0021】請求項4記載の発明は、原子炉系補機とタ
ービン系補機に対する冷却水の供給を、同じ冷却水ポン
プの運転により行う。請求項5記載の発明は、原子炉系
補機とタービン系補機の両方を冷却する熱交換器の一次
側には、冷却海水ポンプにより海水を流す。
【0022】請求項6記載の発明は、熱交換器の二次側
で原子炉系各補機とタービン系各補機に循環される冷却
水は、同じ冷却水配管から供給される。請求項7記載の
発明は、原子炉系補機とタービン系補機の冷却を行う熱
交換器の一次側には、冷却海水配管により海水取水部か
らの海水を流す。
【0023】
【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補機冷却装置17は、海水取水槽
2と海水放水ピット6間に、冷却用の海水を汲上げる補
機冷却海水ポンプ18と、この補機冷却海水ポンプ18に接
続して海水を流す補機冷却海水配管19、および補機冷却
熱交換器20の一次側が接続されている。
【0024】また、前記補機冷却熱交換器20の二次側に
は、補機冷却水ポンプ21が補機冷却水配管22に接続さ
れ、さらに、この補機冷却水配管22には、原子炉補機冷
却水配管9に接続した原子炉系各補機7と、タービン補
機冷却水配管16に接続したタービン系各補機14が並列に
なり、接続された構成としている。
【0025】次に上記構成による作用について説明す
る。補機冷却装置17においては、原子炉の通常運転時に
原子炉系各補機7の通常熱交換とタービン系各補機14の
通常熱交換を同時に行うもので、また、プラント停止時
で原子炉を冷却する冷却モードにおいては、原子炉系各
補機7が必要とする熱交換量は最大となる。しかし、こ
の場合にはタービンが停止しているために、タービン系
各補機14については原則として熱交換を行う必要がない
ために、補機冷却熱交換器20を始めとして、各機器を共
用化している。
【0026】したがって、補機冷却装置17における各機
器の容量については、上記の従来例と同じ原子力発電所
を例にすれば、プラント停止時の原子炉系各補機7にお
ける熱交換量が最大の約 5.2×107 kcal/hである。しか
しながら、この原子炉系各補機7の通常運転時の熱交換
量は 1.2×107 kcal/hであり、これにタービン系各補機
の通常運転時の熱交換量の 2.6×107 kcal/hを加えた熱
交換量は、 3.8×107 kcal/hとなる。
【0027】この熱交換量は、原子炉系各補機7におけ
るプラント停止時の最大熱交換量の5.2×107 kcal/hよ
りも少ないことから、補機熱交換器20は、従来の原子炉
補機冷却熱交換器5と同一仕様で十分に対応が可能であ
る。また、補機熱交換器20の一次側に設置する補機冷却
海水ポンプ18についても、補機熱交換器20の前記熱交換
容量を考慮すると、従来の原子炉補機海水ポンプ3で十
分にまかなえる。
【0028】しかし、補機熱交換器20の二次側において
は、補機冷却水ポンプ21と補機冷却水配管22は、原子炉
系各補機7とタービン系各補機14の両方に冷却水を供給
する必要があり、かつ、一般に原子炉系各補機7とター
ビン系各補機14の配置が互いに隔たれているため、冷却
水の流量を若干増す必要がある。このために、補機冷却
水ポンプ21は、従来の原子炉系補機冷却水ポンプ8より
容量の大きいものを採用し、また補機冷却水配管22につ
いても、増加した流量に見合った太い管径にする必要が
ある。
【0029】したがって補機冷却装置17としては、補機
熱交換器20の一次側は従来の原子炉系補機冷却装置1を
流用することができる。また、補機熱交換器20の二次側
については、補機冷却水ポンプ21と補機冷却水配管22に
ついて容量を大きくする。
【0030】これにより、原子炉の通常運転時に原子炉
系各補機7の熱交換による冷却と、タービン系各補機14
の熱交換による冷却を同時に実施する。また、プラント
停止時で原子炉を冷却する冷却モードにおいては、ター
ビンが停止しているために、タービン系各補機14の冷却
は原則として不要なので、原子炉系各補機7に対しての
み冷却を行う。
【0031】さらに本発明は、既存の原子力発電所に対
して容易に適用が可能であると共に、原子炉系各補機7
とタービン系各補機14における冷却装置の大部分が共用
できることから、冷却設備の稼動効率が向上する。ま
た、原子力発電所における配置スペースの低減と、機
器、配管類の物量が削減されるので設備コストも低減さ
れる。
【0032】
【発明の効果】以上本発明によれば、原子力発電所にお
いてタービン系各補機と原子炉系各補機の冷却を、共用
化してた冷却装置により実施することにより、冷却設備
の稼動効率が向上する。さらに、従来の原子炉補機冷却
熱交換器や海水ポンプ、および冷却海水配管の利用が可
能であることから、既設設備への適用が容易で、設置ス
ペースの低減など原子力発電所の設備コストも低減でき
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原子力発電所の補機冷
却装置の系統構成図。
【図2】従来の原子炉系補機冷却装置の系統構成図。
【図3】従来のタービン系補機冷却装置の系統構成図。
【符号の説明】
1…原子炉補機冷却装置、2…海水取水槽、3…原子炉
補機冷却海水ポンプ、4…原子炉補機冷却海水配管、5
…原子炉補機冷却熱交換器、6…海水放水ピット、7…
原子炉系各補機、8…原子炉補機冷却水ポンプ、9…原
子炉補機冷却水配管、10…タービン補機冷却装置、11…
タービン補機冷却海水ポンプ、12…タービン補機冷却海
水配管、13…タービン補機冷却熱交換器、14…タービン
系各補機、15…タービン補機冷却水ポンプ、16…タービ
ン補機冷却水配管、17…原子力発電所の補機冷却装置、
18…補機冷却海水ポンプ、19…補機冷却海水配管、20…
補機冷却熱交換器、21…補機冷却水ポンプ、22…補機冷
却水配管。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子力発電所における各種補機を冷却す
    る補機冷却装置において、海水取水部と海水放水部の間
    に熱交換器の一次側を冷却海水ポンプを介して接続する
    と共に、前記熱交換器の二次側に原子炉系各補機とター
    ビン系各補機を並列に接続してこれに冷却水ポンプを直
    列接続したものを接続したことを特徴とする原子力発電
    所の補機冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記補機冷却装置において、原子炉系各
    補機とタービン系各補機を一括して冷却することを特徴
    とする請求項1記載の原子力発電所の補機冷却装置。
  3. 【請求項3】 前記補機冷却装置において、原子炉系各
    補機冷却用とタービン系各補機冷却用の熱交換器を共用
    としたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
    原子力発電所の補機冷却装置。
  4. 【請求項4】 前記補機冷却装置において、原子炉系補
    機用とタービン系補機用の冷却水ポンプを共用としたこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の原子力発電
    所の補機冷却装置。
  5. 【請求項5】 前記補機冷却装置において、原子炉系補
    機用とタービン系補機用の冷却海水ポンプを共用とした
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項4記載の原子力発
    電所の補機冷却装置。
  6. 【請求項6】 前記補機冷却装置において、熱交換器の
    二次側で原子炉系各補機とタービン系各補機に冷却水を
    供給する冷却水配管を共用としたことを特徴とする請求
    項1乃至請求項5記載の原子力発電所の補機冷却装置。
  7. 【請求項7】 前記補機冷却装置において、熱交換器の
    一次側で海水取水部と海水放水部の間を接続する冷却海
    水配管を原子炉補機用とタービン補機用の共用としたこ
    とを特徴とする請求項1乃至請求項6記載の原子力発電
    所の補機冷却装置。
JP7135272A 1995-06-01 1995-06-01 原子力発電所の補機冷却装置 Pending JPH08327783A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104464844A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 中广核工程有限公司 核电站冷链系统及其设冷水出水温度调节方法
CN107941037A (zh) * 2017-12-21 2018-04-20 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 一种高低位布置的辅机冷却水系统

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