JPH09195713A - 湿分分離加熱器 - Google Patents
湿分分離加熱器Info
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- JPH09195713A JPH09195713A JP452796A JP452796A JPH09195713A JP H09195713 A JPH09195713 A JP H09195713A JP 452796 A JP452796 A JP 452796A JP 452796 A JP452796 A JP 452796A JP H09195713 A JPH09195713 A JP H09195713A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】湿分分離加熱器を有する原子力タービンプラン
トにおける、湿分分離加熱器の、原子炉或いは蒸気発生
器から蒸気が供給される加熱蒸気系統において、タービ
ンプラントの運転状態急変時に、加熱器とその下流部の
逆圧現象によって、ドレンタンク及び加熱器下流配管か
らのドレンの自己蒸発が加熱器内に逆流するのを防止
し、加熱器構成部材の過度の冷却を防ぐこと。 【解決手段】原子炉、或いは蒸気発生器１からの蒸気を
加熱蒸気源とする加熱器８の系統の加熱蒸気配管１０に
逆止弁１７を設置する。
トにおける、湿分分離加熱器の、原子炉或いは蒸気発生
器から蒸気が供給される加熱蒸気系統において、タービ
ンプラントの運転状態急変時に、加熱器とその下流部の
逆圧現象によって、ドレンタンク及び加熱器下流配管か
らのドレンの自己蒸発が加熱器内に逆流するのを防止
し、加熱器構成部材の過度の冷却を防ぐこと。 【解決手段】原子炉、或いは蒸気発生器１からの蒸気を
加熱蒸気源とする加熱器８の系統の加熱蒸気配管１０に
逆止弁１７を設置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は湿分分離加熱器に関
し、蒸気発生器や原子炉により蒸気が供給される湿分分
離加熱器に係る。
し、蒸気発生器や原子炉により蒸気が供給される湿分分
離加熱器に係る。
【０００２】
【従来の技術】図１は、一般的な原子力タービンプラン
トにおける蒸気タービンまわりの系統構成を示したもの
である。原子炉、或いは蒸気発生器１で発生した蒸気
は、主蒸気管２を介して高圧タービン３に導かれる。高
圧タービン３で膨張した蒸気は、連絡管４を介して湿分
分離加熱器５に流入し、蒸気中の水分が除去され、加熱
される。この蒸気は、再び連絡管４を介して低圧タービ
ン６に流入する。低圧タービンを出た蒸気は、復水器に
て凝縮し、ポンプ等により再び原子炉、あるいは蒸気発
生器１に戻される。
トにおける蒸気タービンまわりの系統構成を示したもの
である。原子炉、或いは蒸気発生器１で発生した蒸気
は、主蒸気管２を介して高圧タービン３に導かれる。高
圧タービン３で膨張した蒸気は、連絡管４を介して湿分
分離加熱器５に流入し、蒸気中の水分が除去され、加熱
される。この蒸気は、再び連絡管４を介して低圧タービ
ン６に流入する。低圧タービンを出た蒸気は、復水器に
て凝縮し、ポンプ等により再び原子炉、あるいは蒸気発
生器１に戻される。
【０００３】湿分分離加熱器５は、原子力タービンプラ
ントにおいて、高圧タービンより排出されてきた蒸気中
に含まれる水分を除去し、２段再熱式では蒸気タービン
抽気，主蒸気を、１段再熱式では主蒸気を加熱蒸気源と
して蒸気を更に加熱することによって、プラント効率の
向上を図る装置である。
ントにおいて、高圧タービンより排出されてきた蒸気中
に含まれる水分を除去し、２段再熱式では蒸気タービン
抽気，主蒸気を、１段再熱式では主蒸気を加熱蒸気源と
して蒸気を更に加熱することによって、プラント効率の
向上を図る装置である。
【０００４】１段再熱式の湿分分離加熱器５まわりの系
統例を図２に示す。湿分分離加熱器５は、一つの容器内
に湿分分離器７と、加熱蒸気源を主蒸気とする加熱器８
から構成されている。高圧タービン３から排出された蒸
気は、連絡管４を介して湿分分離加熱器に流入し、まず
湿分分離器７で水分を除去され、次に加熱器８で加熱さ
れ、低圧タービン６に流入する。加熱器８はＵ字管群か
らなる多管式熱交換器であり、原子炉、或いは蒸気発生
器からの加熱蒸気は加熱蒸気配管１０を、遮断弁１１，
流量調整弁１２を介して伝熱器９に導かれ、伝熱器９内
を流れる過程で潜熱にて熱交換を行い、加熱器８出口で
はそのほとんどが凝縮水となってドレン排出管１４を通
ってドレンタンク１５に流れ込む。ドレンタンク１５は
水位制御されており、ドレンは給水加熱器等に回収され
る。また、加熱器８出口からドレンタンク１５への凝縮
水の流れを重力によって行うために、加熱器８とドレン
タンク１５内の圧力を平衡に保つ均圧管１６を設けてい
る場合もある。加熱器８の伝熱器９内で濃縮された不凝
縮性ガス、或いは凝縮せずに残った蒸気は、ベント管１
３を通って給水加熱器等に回収される。
統例を図２に示す。湿分分離加熱器５は、一つの容器内
に湿分分離器７と、加熱蒸気源を主蒸気とする加熱器８
から構成されている。高圧タービン３から排出された蒸
気は、連絡管４を介して湿分分離加熱器に流入し、まず
湿分分離器７で水分を除去され、次に加熱器８で加熱さ
れ、低圧タービン６に流入する。加熱器８はＵ字管群か
らなる多管式熱交換器であり、原子炉、或いは蒸気発生
器からの加熱蒸気は加熱蒸気配管１０を、遮断弁１１，
流量調整弁１２を介して伝熱器９に導かれ、伝熱器９内
を流れる過程で潜熱にて熱交換を行い、加熱器８出口で
はそのほとんどが凝縮水となってドレン排出管１４を通
ってドレンタンク１５に流れ込む。ドレンタンク１５は
水位制御されており、ドレンは給水加熱器等に回収され
る。また、加熱器８出口からドレンタンク１５への凝縮
水の流れを重力によって行うために、加熱器８とドレン
タンク１５内の圧力を平衡に保つ均圧管１６を設けてい
る場合もある。加熱器８の伝熱器９内で濃縮された不凝
縮性ガス、或いは凝縮せずに残った蒸気は、ベント管１
３を通って給水加熱器等に回収される。
【０００５】ところで、プラントの運転時において急激
な加熱蒸気の元圧力が降下するような、運転条件変化が
発生した場合には、一時的に加熱器８近傍よりも、下流
のドレンタンク１５を含む配管内の圧力が高くなる逆圧
現象が起きることが考えられる。このような時に、加熱
器８よりも下流側にある管内にあるドレンはほぼ飽和水
に近い状態であるため、容易に自己蒸発し加熱器８内へ
逆流する。これにより、加熱器８内の流れが阻害され、
過度の温度変化が生じて加熱器構成部材が損傷する可能
性が考えられる。
な加熱蒸気の元圧力が降下するような、運転条件変化が
発生した場合には、一時的に加熱器８近傍よりも、下流
のドレンタンク１５を含む配管内の圧力が高くなる逆圧
現象が起きることが考えられる。このような時に、加熱
器８よりも下流側にある管内にあるドレンはほぼ飽和水
に近い状態であるため、容易に自己蒸発し加熱器８内へ
逆流する。これにより、加熱器８内の流れが阻害され、
過度の温度変化が生じて加熱器構成部材が損傷する可能
性が考えられる。
【０００６】この問題を解決するため、特開昭61−2432
04号では、自己蒸発を生じないように、各加熱器につな
がるドレンタンク内に溜まったドレンを強制的に下流に
流すような系統が開示されている。
04号では、自己蒸発を生じないように、各加熱器につな
がるドレンタンク内に溜まったドレンを強制的に下流に
流すような系統が開示されている。
【０００７】しかし、原子炉或いは蒸気発生器１につな
がる加熱器系統においては、ドレンを強制的に排出させ
る系統を用いると、蒸気が流れ続けることになるため、
原子炉或いは蒸気発生器からの蒸気供給がなくなる場合
には、主蒸気ラインから蒸気を供給するＲＦＰタービン
駆動蒸気や蒸気タービン軸シール蒸気が不足してしまう
ことが考えられ、十分な対策とは言えなかった。
がる加熱器系統においては、ドレンを強制的に排出させ
る系統を用いると、蒸気が流れ続けることになるため、
原子炉或いは蒸気発生器からの蒸気供給がなくなる場合
には、主蒸気ラインから蒸気を供給するＲＦＰタービン
駆動蒸気や蒸気タービン軸シール蒸気が不足してしまう
ことが考えられ、十分な対策とは言えなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、蒸気
発生器の蒸気供給量急変時に、加熱器とその下流部の逆
圧現象によって、ドレンタンク及び加熱器構成部材の冷
却を防ぐことにある。
発生器の蒸気供給量急変時に、加熱器とその下流部の逆
圧現象によって、ドレンタンク及び加熱器構成部材の冷
却を防ぐことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、湿分分
離器，前記湿分分離器内の気体を加熱する加熱器とを配
置し、前記加熱器は蒸気を供給する蒸気発生器及び加熱
器に供給された蒸気が排出されるドレンタンク、とに連
絡される湿分分離加熱器において、前記蒸気発生器と前
記加熱器との間の経路に逆止弁を設けることである。蒸
気発生器から供給する圧力が急激に低下するとき、加熱
器側から蒸気発生器側への蒸気流れを起こさないように
し、加熱器内の圧力の低下を抑制する。
離器，前記湿分分離器内の気体を加熱する加熱器とを配
置し、前記加熱器は蒸気を供給する蒸気発生器及び加熱
器に供給された蒸気が排出されるドレンタンク、とに連
絡される湿分分離加熱器において、前記蒸気発生器と前
記加熱器との間の経路に逆止弁を設けることである。蒸
気発生器から供給する圧力が急激に低下するとき、加熱
器側から蒸気発生器側への蒸気流れを起こさないように
し、加熱器内の圧力の低下を抑制する。
【００１０】他の特徴は、前記蒸気発生器と前記加熱器
との間に遮断弁或いは流量調整弁の少なくとも一つを配
置し、前記蒸気発生器から供給される蒸気圧力の急変時
に前記遮断弁或いは流量調整弁を閉じるよう制御する制
御装置を有することである。前記逆止弁と同様、加熱器
内の圧力の低下を抑制するようにする。
との間に遮断弁或いは流量調整弁の少なくとも一つを配
置し、前記蒸気発生器から供給される蒸気圧力の急変時
に前記遮断弁或いは流量調整弁を閉じるよう制御する制
御装置を有することである。前記逆止弁と同様、加熱器
内の圧力の低下を抑制するようにする。
【００１１】前記遮断弁或いは調整弁は、閉止速度の速
いものを設置する。
いものを設置する。
【００１２】本発明により、タービントリップ等の運転
状態急変時に、蒸気発生器からの発生蒸気圧力が低下し
た場合、蒸気発生器からの蒸気圧力の急激な低下を出力
したら、逆止弁を急閉し、加熱器内の圧力が蒸気発生器
の圧力低下に伴い加熱器の圧力が低下してしまうことを
抑制する。これにより、本逆止弁のない加熱器では加熱
器下流やドレンにある水が蒸発し加熱器に逆流する量を
抑制できる。よって、加熱器内の温度の低下を抑制でき
る。
状態急変時に、蒸気発生器からの発生蒸気圧力が低下し
た場合、蒸気発生器からの蒸気圧力の急激な低下を出力
したら、逆止弁を急閉し、加熱器内の圧力が蒸気発生器
の圧力低下に伴い加熱器の圧力が低下してしまうことを
抑制する。これにより、本逆止弁のない加熱器では加熱
器下流やドレンにある水が蒸発し加熱器に逆流する量を
抑制できる。よって、加熱器内の温度の低下を抑制でき
る。
【００１３】又、本発明による系統にすることによっ
て、プラントの運転状態の変化時に、原子炉或いは蒸気
発生器から供給される加熱蒸気の圧力が降下することに
よって起きる、ドレンタンク及び加熱器下流配管からの
加熱器への自己蒸発蒸気の逆流を防いで、加熱器構成部
材の過冷却による熱変形を防止することができる。ま
た、逆止弁閉時には蒸気が流れない系統となるため、タ
ービントリップ時のような場合でも、タービン停止まで
に必要なＲＦＰタービン駆動蒸気や蒸気タービン軸シー
ル蒸気が確保できる。
て、プラントの運転状態の変化時に、原子炉或いは蒸気
発生器から供給される加熱蒸気の圧力が降下することに
よって起きる、ドレンタンク及び加熱器下流配管からの
加熱器への自己蒸発蒸気の逆流を防いで、加熱器構成部
材の過冷却による熱変形を防止することができる。ま
た、逆止弁閉時には蒸気が流れない系統となるため、タ
ービントリップ時のような場合でも、タービン停止まで
に必要なＲＦＰタービン駆動蒸気や蒸気タービン軸シー
ル蒸気が確保できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
原子炉、或いは蒸気発生器１からの蒸気を加熱蒸気源と
する加熱器８の系統で、図３を用いて説明する。
原子炉、或いは蒸気発生器１からの蒸気を加熱蒸気源と
する加熱器８の系統で、図３を用いて説明する。
【００１５】（実施例１）加熱蒸気配管１０に逆止弁１
７を設置する。この逆止弁１７は、弁の前後で逆圧現象
が生じたときに自動的に閉止する。
７を設置する。この逆止弁１７は、弁の前後で逆圧現象
が生じたときに自動的に閉止する。
【００１６】プラントの運転状態が急激に変動して、加
熱器８に供給される加熱蒸気の圧力が降下し、ドレンタ
ンク１５内、或いは加熱器８の下流部でドレンが自己蒸
発を起こし、加熱器下流部の圧力が上昇して加熱器８よ
りも圧力が高くなる逆圧現象が生じたときに、設置した
逆止弁１７は自動的に閉止し、以下の働きをする。
熱器８に供給される加熱蒸気の圧力が降下し、ドレンタ
ンク１５内、或いは加熱器８の下流部でドレンが自己蒸
発を起こし、加熱器下流部の圧力が上昇して加熱器８よ
りも圧力が高くなる逆圧現象が生じたときに、設置した
逆止弁１７は自動的に閉止し、以下の働きをする。
【００１７】逆止弁１７は、原子炉、或いは蒸気発生器
からの加熱蒸気の圧力低下による影響が逆止弁１７より
下流の系統に及ぶのを防止し、加熱器８より下流部でド
レンが自己蒸発して加熱器８へ逆流するのを防ぐ。また
タービントリップ時等のように、原子炉、或いは蒸気発
生器１からの蒸気の供給が無い場合には、加熱器８への
系統に蒸気が流れるのを遮断して、その分の蒸気をター
ビン停止までに必要なＲＦＰタービン駆動蒸気や蒸気タ
ービン軸シール蒸気にまわすことができる。
からの加熱蒸気の圧力低下による影響が逆止弁１７より
下流の系統に及ぶのを防止し、加熱器８より下流部でド
レンが自己蒸発して加熱器８へ逆流するのを防ぐ。また
タービントリップ時等のように、原子炉、或いは蒸気発
生器１からの蒸気の供給が無い場合には、加熱器８への
系統に蒸気が流れるのを遮断して、その分の蒸気をター
ビン停止までに必要なＲＦＰタービン駆動蒸気や蒸気タ
ービン軸シール蒸気にまわすことができる。
【００１８】（実施例２）原子炉、或いは蒸気発生器１
と加熱器８をつなぐ加熱蒸気配管１０にある遮断弁１
１、或いは流量調整弁１２に閉止速度の速いものを設置
する。
と加熱器８をつなぐ加熱蒸気配管１０にある遮断弁１
１、或いは流量調整弁１２に閉止速度の速いものを設置
する。
【００１９】これにより、前述のように、プラントの運
転状態が急激に変動して、加熱器８に供給される加熱蒸
気の圧力が降下し、ドレンタンク１５内、或いは加熱器
８の下流部でドレンが自己蒸発を起こし、加熱器下流部
の圧力が上昇して加熱器８よりも圧力が高くなる逆圧現
象が生じたときに、遮断弁１１或いは流量調整弁１２を
素早く閉止することによって、これより下流の系統内の
圧力変化をおさえ、加熱器８の下流部で自己蒸発したド
レンが加熱器８へ逆流するのを防ぐことができる。また
タービントリップ時等のように、原子炉、或いは蒸気発
生器１からの蒸気の供給が無い場合には、加熱器８への
系統に蒸気が流れるのを遮断して、その分の蒸気をター
ビン停止までに必要なＲＦＰタービン駆動蒸気や蒸気タ
ービン軸シール蒸気にまわすことができる。
転状態が急激に変動して、加熱器８に供給される加熱蒸
気の圧力が降下し、ドレンタンク１５内、或いは加熱器
８の下流部でドレンが自己蒸発を起こし、加熱器下流部
の圧力が上昇して加熱器８よりも圧力が高くなる逆圧現
象が生じたときに、遮断弁１１或いは流量調整弁１２を
素早く閉止することによって、これより下流の系統内の
圧力変化をおさえ、加熱器８の下流部で自己蒸発したド
レンが加熱器８へ逆流するのを防ぐことができる。また
タービントリップ時等のように、原子炉、或いは蒸気発
生器１からの蒸気の供給が無い場合には、加熱器８への
系統に蒸気が流れるのを遮断して、その分の蒸気をター
ビン停止までに必要なＲＦＰタービン駆動蒸気や蒸気タ
ービン軸シール蒸気にまわすことができる。
【００２０】図４は、原子炉、或いは蒸気発生器１と加
熱器８をつなぐ加熱側蒸気系統において、プラントの運
転状態が急激に変動して、加熱器８に供給される加熱蒸
気の圧力が降下し、ドレンタンク１５内、或いは加熱器
８の下流部でドレンが自己蒸発を起こし、加熱器下流部
の圧力が上昇して加熱器８よりも圧力が高くなる逆圧現
象が生じたときの圧力、及び温度変化、自己蒸発して加
熱器８に逆流する蒸気流量を示したものである。
熱器８をつなぐ加熱側蒸気系統において、プラントの運
転状態が急激に変動して、加熱器８に供給される加熱蒸
気の圧力が降下し、ドレンタンク１５内、或いは加熱器
８の下流部でドレンが自己蒸発を起こし、加熱器下流部
の圧力が上昇して加熱器８よりも圧力が高くなる逆圧現
象が生じたときの圧力、及び温度変化、自己蒸発して加
熱器８に逆流する蒸気流量を示したものである。
【００２１】
【発明の効果】本発明を採用することにより、加熱器８
内の圧力の低下が抑えられ、加熱器８へ逆流する蒸気量
を減らすことができるため、加熱器８内の温度変化が小
さくなり、熱変形による加熱器構成部材の損傷を防止す
ることができる。
内の圧力の低下が抑えられ、加熱器８へ逆流する蒸気量
を減らすことができるため、加熱器８内の温度変化が小
さくなり、熱変形による加熱器構成部材の損傷を防止す
ることができる。
【図１】湿分分離加熱器を有する一般的な原子力タービ
ンプラントの蒸気の流れを示す。
ンプラントの蒸気の流れを示す。
【図２】湿分分離加熱器の加熱蒸気源が、原子炉か、或
いは蒸気発生器からの主蒸気である場合の加熱蒸気配管
系統の従来例。
いは蒸気発生器からの主蒸気である場合の加熱蒸気配管
系統の従来例。
【図３】湿分分離加熱器の加熱蒸気源が、原子炉か、或
いは蒸気発生器からの主蒸気である場合の加熱蒸気配管
系統の本発明の実施例。
いは蒸気発生器からの主蒸気である場合の加熱蒸気配管
系統の本発明の実施例。
【図４】プラントの運転状態が急激に変動して、原子
炉、或いは蒸気発生器より加熱器に供給される加熱蒸気
の圧力が降下した時の加熱器内、及び系統の圧力，温度
変化を示したグラフである。
炉、或いは蒸気発生器より加熱器に供給される加熱蒸気
の圧力が降下した時の加熱器内、及び系統の圧力，温度
変化を示したグラフである。
１…原子炉または蒸気発生器、３…高圧タービン、５…
湿分分離加熱器本体、６…低圧タービン、７…湿分分離
器、８…加熱器、９…伝熱器、１０…加熱蒸気配管、１
１…遮断弁、１２…流量調整弁、１３…ベント管、１４
…ドレン排出管、１５…ドレンタンク、１６…均圧管、
１７…逆止弁。
湿分分離加熱器本体、６…低圧タービン、７…湿分分離
器、８…加熱器、９…伝熱器、１０…加熱蒸気配管、１
１…遮断弁、１２…流量調整弁、１３…ベント管、１４
…ドレン排出管、１５…ドレンタンク、１６…均圧管、
１７…逆止弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 憲久 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内
Claims (2)
- 【請求項１】湿分分離器，前記湿分分離器内の気体を加
熱する加熱器とを配置し、前記加熱器は蒸気を供給する
蒸気発生器及び加熱器に供給された蒸気が排出されるド
レンタンク、とに連絡される湿分分離加熱器において、 前記蒸気発生器と前記加熱器との間の経路に逆止弁を設
けることを特徴とする湿分分離加熱器。 - 【請求項２】湿分分離器，前記湿分分離器内の気体を加
熱する加熱器とを配置し、前記加熱器は蒸気を供給する
蒸気発生器及び加熱器に供給された蒸気が排出されるド
レンタンク、とに連絡される湿分分離加熱器において、 前記蒸気発生器と前記加熱器との間に遮断弁或いは流量
調整弁の少なくとも一つを配置し、前記蒸気発生器から
供給される蒸気圧力の急変時に前記遮断弁或いは流量調
整弁を閉じるよう制御する制御装置を有することを特徴
とする湿分分離加熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP452796A JPH09195713A (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | 湿分分離加熱器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP452796A JPH09195713A (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | 湿分分離加熱器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195713A true JPH09195713A (ja) | 1997-07-29 |
Family
ID=11586528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP452796A Pending JPH09195713A (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | 湿分分離加熱器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09195713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175072A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿分分離加熱器のドレン処理装置 |
| CN102974296A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-03-20 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 一种模拟反应容器的实验装置 |
-
1996
- 1996-01-16 JP JP452796A patent/JPH09195713A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008175072A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿分分離加熱器のドレン処理装置 |
| CN102974296A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-03-20 | 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 | 一种模拟反应容器的实验装置 |
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