JPH1037717A - Complex power generating facility - Google Patents

Complex power generating facility

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JPH1037717A
JPH1037717A JP8192044A JP19204496A JPH1037717A JP H1037717 A JPH1037717 A JP H1037717A JP 8192044 A JP8192044 A JP 8192044A JP 19204496 A JP19204496 A JP 19204496A JP H1037717 A JPH1037717 A JP H1037717A
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JP
Japan
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steam
pipe
reactor
heater
intermediate loop
Prior art date
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Pending
Application number
JP8192044A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Fukui
剛 福井
Hideaki Hioki
秀明 日置
Tsuyoshi Iwashita
強 岩下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH1037717A publication Critical patent/JPH1037717A/en
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve power generation efficiency safely without discharging radioactive fluid to the atmosphere. SOLUTION: At a nuclear power generating plant 1, a gas turbine generating plant 2 is installed in parallel. An exhaust heat recovery boiler 3 is connected to a gas turbine 15. In a heat transfer tube 29 in this boiler 3, an intermediate loop is provided for connecting the main steam heater the plant 1 and a low pressure water supply heater 25. This intermediate loop comprises an inflow side piping 31, a circulating pump 32, an outflow side piping 33 and a flow channel pipings 36 and 37. As an operation fluid of the intermediate loop, either pure water, nitride molten salt or a liquid metal is used to take out heat from the boiler 3 and the output steam from the nuclear reactor 4 is heated to a high temperature. In this manner, the exhaust heat of the gas turbine power generating plant 2 is utilized in the nuclear power generating plant 1, so that a temperature difference becomes larger as an superheated heat source and the power generating efficiency is remarkably improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は軽水を冷却材として
使用する原子力発電プラントと、そのトッピングサイク
ルとしてガスタービンサイクルを、またはボトミングサ
イクルとして低沸点媒体サイクルを併設した複合発電設
備に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear power plant using light water as a coolant, and a combined cycle power plant equipped with a gas turbine cycle as a topping cycle or a low-boiling medium cycle as a bottoming cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力発電とガスタービン発電を組み合
わせた複合発電システムの考え方は知られている。この
複合発電システムでは原子炉の蒸気を有効利用でき、両
発電を別々に行った場合と比較して熱効率が大幅に向上
し、合計の出力も増加できるといわれている。
2. Description of the Related Art The concept of a combined power generation system combining nuclear power generation and gas turbine power generation is known. It is said that this combined power generation system can effectively utilize the steam of the reactor, greatly improve the thermal efficiency and increase the total output compared to the case where both power generations are performed separately.

【0003】また、原子力発電プラントに併設したガス
タービン発電プラントとの間に排熱回収ボイラを設けた
ガスと蒸気との複合発電設備は、例えば特開平3−1515
05号公報に開示されている。この複合発電設備につい
て、図13により概略的に説明する。
Further, a combined gas and steam power generation facility provided with an exhaust heat recovery boiler between a gas turbine power generation plant and a gas turbine power generation plant attached to a nuclear power plant is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-1515.
No. 05 discloses this. This combined power generation facility will be schematically described with reference to FIG.

【0004】すなわち、図13において符号1は原子力発
電プラントで、2は原子力発電プラント1に併設したガ
スタービン発電プラントで、原子力発電プラント1とガ
スタービン発電プラント2との間に排熱回収ボイラ3を
設けている。
[0004] That is, in FIG. 13, reference numeral 1 denotes a nuclear power plant, 2 denotes a gas turbine power plant attached to the nuclear power plant 1, and an exhaust heat recovery boiler 3 is provided between the nuclear power plant 1 and the gas turbine power plant 2. Is provided.

【0005】原子力発電プラント1は大別して原子炉4
と、原子炉4に接続した蒸気加熱器5、主蒸気管6、高
圧タービン7および低圧タービン8からなる蒸気タービ
ンと、この低圧タービン8に接続した発電機9と、低圧
タービン8に接続した復水器10と、この復水器10と原子
炉4との間を接続する給水管11および給水ポンプ12とを
具備している。給水ポンプ12の吐出側は給水加熱器と同
様の作用をする排熱回収ボイラ3内の節炭器13と接続し
ている。
A nuclear power plant 1 is roughly divided into a reactor 4
And a steam turbine composed of a steam heater 5, a main steam pipe 6, a high-pressure turbine 7, and a low-pressure turbine 8 connected to the reactor 4, a generator 9 connected to the low-pressure turbine 8, and a steam turbine connected to the low-pressure turbine 8. A water supply unit 10 is provided with a water supply pipe 11 and a water supply pump 12 that connect between the condenser 10 and the nuclear reactor 4. The discharge side of the feed water pump 12 is connected to the economizer 13 in the exhaust heat recovery boiler 3 which operates in the same manner as the feed water heater.

【0006】主蒸気加熱器5および節炭器13は排熱回収
ボイラ3内に組み込まれている。ガスタービン発電プラ
ント2は燃焼室14と、この燃焼室14と近接配置した圧縮
機16と、圧縮機16と共通の軸に配置したガスタービン15
および発電機17とからなっている。ガスタービン15と排
熱回収ボイラ3は廃ガス管18により接続されている。圧
縮機16で圧縮された空気は燃焼室14へ流入し、燃焼室14
の稼動に要する燃料はガス状または液状の燃料である。
[0006] The main steam heater 5 and the economizer 13 are incorporated in the exhaust heat recovery boiler 3. The gas turbine power plant 2 includes a combustion chamber 14, a compressor 16 disposed close to the combustion chamber 14, and a gas turbine 15 disposed on a common shaft with the compressor 16.
And a generator 17. The gas turbine 15 and the exhaust heat recovery boiler 3 are connected by a waste gas pipe 18. The air compressed by the compressor 16 flows into the combustion chamber 14 and the combustion chamber 14
The fuel required for the operation of the gas is a gaseous or liquid fuel.

【0007】燃焼室14内に生じる高温ガスがガスタービ
ン15を負荷し、ガスタービン15の負荷が除去され、圧力
面で消費された高温ガスは廃ガスとして排熱回収ボイラ
3を貫流し、主蒸気加熱器5および節炭器13を加熱した
後、煙導ガスとして排気管19を通り、煙突(図示せず)
から大気放出される。
The high-temperature gas generated in the combustion chamber 14 loads the gas turbine 15, the load on the gas turbine 15 is removed, and the high-temperature gas consumed on the pressure side flows through the exhaust heat recovery boiler 3 as waste gas. After heating the steam heater 5 and the economizer 13, it passes through the exhaust pipe 19 as a flue gas and passes through a chimney (not shown).
Emitted from the atmosphere.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】原子力発電とガスター
ビン発電を組み合わせた複合発電システムは未だ構造段
階であり、システムが複雑になるなどの課題がある。ま
た、図13に示した原子力発電プラント1とガスタービン
発電プラント2との複合発電設備においては原子炉4か
ら流出した蒸気は排熱回収ボイラ3で過熱され、高圧タ
ービン7に導入される。復水器10で凝縮された給水は給
水ポンプ12で昇圧され、排熱回収ボイラ3に導入され過
熱されて原子炉4へ送られる。
The combined power generation system combining nuclear power generation and gas turbine power generation is still in the structural stage, and has problems such as the system becoming complicated. Further, in the combined power generation facility of the nuclear power plant 1 and the gas turbine power plant 2 shown in FIG. 13, the steam flowing out of the reactor 4 is superheated by the exhaust heat recovery boiler 3 and introduced into the high pressure turbine 7. The feedwater condensed in the condenser 10 is pressurized by the feedwater pump 12, introduced into the exhaust heat recovery boiler 3, superheated, and sent to the reactor 4.

【0009】しかしながら、原子炉4が沸騰水型の場
合、放射能を含んだ蒸気および水などの流体が排熱回収
ボイラに導入されるため、排熱回収ボイラ3が放射線管
理区域に設定されることと共に、耐震設計が必要となる
課題がある。また、万一、排熱回収ボイラ3の伝熱管に
損傷が生じると放射能を含んだガスが大気中に放出され
る等の安全上の課題がある。
However, when the reactor 4 is of a boiling water type, a fluid such as steam and water containing radioactivity is introduced into the exhaust heat recovery boiler, so that the exhaust heat recovery boiler 3 is set in the radiation control area. In addition, there are issues that require seismic design. In addition, if the heat transfer tube of the exhaust heat recovery boiler 3 is damaged, there is a safety problem such that radioactive gas is released into the atmosphere.

【0010】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、放射能を含んだ流体を直接排熱回収ボイラに
導入することなく、耐震設計上の課題を解決し、放射能
を含んだ流体を大気放出することがなく安全で、ガスタ
ービンの排熱を利用して高過熱源とし、発電効率を向上
し得る複合発電設備を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and solves the problem of seismic design without introducing a fluid containing radioactivity directly into an exhaust heat recovery boiler. An object of the present invention is to provide a combined power generation facility that is safe without releasing a fluid to the atmosphere, uses a waste heat of a gas turbine as a high superheat source, and can improve power generation efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は軽水を
冷却材とする沸騰水型原子炉、この原子炉で発生する蒸
気を過熱する主蒸気加熱器、この主蒸気加熱からの蒸気
を作動蒸気として回転し、発電機を駆動する蒸気タービ
ン、蒸気タービンの排気を凝縮する復水器、この復水器
の凝縮水を加熱しながら前記原子炉へ給水する給水加熱
器および給水ポンプからなる原子力発電プラントと、こ
の原子力発電プラントに併設したガスタービン発電プラ
ントと、このガスタービン発電プラントのガスタービン
に接続した排熱回収ボイラと、この排熱回収ボイラ内に
組み込まれた伝熱管の両端側に前記原子力発電プラント
の前記給水加熱器および前記主蒸気加熱器を配管接続し
て循環系路を形成する中間ループとを具備したことを特
徴とする。
According to the first aspect of the present invention, a boiling water reactor using light water as a coolant, a main steam heater for superheating steam generated in the reactor, and a steam from the main steam heating are provided. It comprises a steam turbine that rotates as working steam and drives a generator, a condenser that condenses the exhaust of the steam turbine, a feedwater heater that feeds water to the reactor while heating the condensate of the condenser, and a feedwater pump. A nuclear power plant, a gas turbine power plant attached to the nuclear power plant, an exhaust heat recovery boiler connected to the gas turbine of the gas turbine power plant, and both ends of a heat transfer tube incorporated in the exhaust heat recovery boiler And an intermediate loop that connects the feed water heater and the main steam heater of the nuclear power plant by piping to form a circulation path.

【0012】請求項1に対応する複合発電設備は原子力
発電プラントとガスタービン発電プラントとを仲介する
中間ループを設置し、中間ループの作動流体を純水、亜
硝酸系溶解塩、液体金属から少なくとも一種類を選定
し、排熱回収ボイラの熱を有効かつ安全に原子炉出口蒸
気の加熱に使用する。作動流体として水を用いる場合、
中間ループの水は排熱回収ボイラで過熱され、原子炉出
口に設置された主蒸気加熱器で原子炉出口蒸気を加熱し
てタービンサイクルの効率を向上を図ることができる。
[0012] The combined cycle power plant according to claim 1 is provided with an intermediate loop that mediates between the nuclear power plant and the gas turbine power plant, and the working fluid of the intermediate loop is at least one of pure water, nitrite-based dissolved salt and liquid metal. One type is selected and the heat of the exhaust heat recovery boiler is used effectively and safely to heat the steam at the reactor outlet. When using water as the working fluid,
The water in the intermediate loop is superheated by the waste heat recovery boiler, and the steam at the reactor outlet is heated by the main steam heater installed at the reactor outlet, so that the efficiency of the turbine cycle can be improved.

【0013】請求項2の発明は前記原子炉には原子炉出
口蒸気圧力を制御する原子炉制御装置を備え、前記蒸気
タービンには前記原子炉制御装置からの蒸気圧力状態量
を検出する蒸気圧力検出器と、この蒸気圧力検出器から
の信号を入力する蒸気加減弁とを有する蒸気タービン制
御装置を備え、前記ガスタービンには前記蒸気タービン
制御装置からのタービン入口蒸気温度信号を入力する蒸
気温度検出器と、この蒸気温度検出器に接続した燃料調
節弁を有するガスタービン制御装置を備えてなることを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the reactor includes a reactor control device for controlling a reactor outlet steam pressure, and the steam turbine detects a steam pressure state quantity from the reactor control device. A steam turbine control device having a detector and a steam control valve for receiving a signal from the steam pressure detector, wherein the gas turbine receives a steam temperature signal from a turbine inlet steam temperature signal from the steam turbine control device. A gas turbine control device having a detector and a fuel control valve connected to the steam temperature detector is provided.

【0014】請求項2に対応する複合発電制御装置は請
求項1に対する複合発電設備を安全かつ効率的に制御す
るためのものであり、原子炉の制御を優先する。原子炉
圧力一定制御を第一とし、外乱による原子炉圧力の変動
は蒸気タービンの蒸気加減弁の開閉により吸収する。蒸
気タービン入口温度制御はタービン保護のために重要で
あり、入口蒸気温度の計測値によりガスタービンの燃料
投入量を制御して所定の変化幅に制御する。
The combined power generation control device according to the second aspect is for safely and efficiently controlling the combined power generation equipment according to the first aspect, and gives priority to the control of the nuclear reactor. Reactor pressure constant control is first, and fluctuations in reactor pressure due to disturbances are absorbed by opening and closing the steam control valve of the steam turbine. The steam turbine inlet temperature control is important for turbine protection, and the fuel injection amount of the gas turbine is controlled by a measured value of the inlet steam temperature so as to be controlled within a predetermined range.

【0015】請求項3の発明は前記中間ループの作動流
体は純水またはpHを 8.5から 9.5に調整した冷却水か
らなることを特徴とする。この発明で使用する純水は中
間ループの作動媒体の取扱いが容易であり、pHを 8.5
から 9.5に調整した冷却水は材料腐食の観点から共存性
に優れる。
The invention according to claim 3 is characterized in that the working fluid of the intermediate loop is made of pure water or cooling water whose pH is adjusted to 8.5 to 9.5. The pure water used in the present invention is easy to handle the working medium in the intermediate loop and has a pH of 8.5.
Cooling water adjusted to 9.5 has excellent coexistence from the viewpoint of material corrosion.

【0016】請求項4の発明は前記中間ループの前記排
熱回収ボイラの入口側に溶解塩供給タンクを設け、この
中間ループの作動流体は溶解塩、亜硝酸塩系溶解塩また
は液体金属からなることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, a dissolved salt supply tank is provided at the inlet side of the waste heat recovery boiler in the intermediate loop, and the working fluid of the intermediate loop is made of a dissolved salt, a nitrite-based dissolved salt, or a liquid metal. It is characterized by.

【0017】請求項4における中間ループの作動流体と
しての溶解塩は化学的な安全性が高く、安全であるた
め、中間ループの系統を単相で低い圧力に保つことがで
き、配管系などの設計、制作および運転が容易となる。
また、亜硝酸塩系溶解塩は温度領域を 150〜 590℃で液
体として存在し、安全かつ安全であるとともに優れた伝
熱媒体としての特性を有する。さらに液体金属は温度域
150から 590℃で液体として存在し、優れた伝熱特性を
有する。
The dissolved salt as the working fluid in the intermediate loop according to the fourth aspect has high chemical safety and is safe, so that the intermediate loop system can be maintained at a low pressure in a single phase, and the piping system and the like can be maintained. Design, production and operation are easier.
In addition, the nitrite-based dissolved salt exists as a liquid at a temperature range of 150 to 590 ° C, and is safe and safe, and has excellent properties as a heat transfer medium. Furthermore, liquid metal is in the temperature range
Exists as a liquid at 150-590 ° C and has excellent heat transfer properties.

【0018】請求項5の発明は前記中間ループに加圧器
を設けてなることを特徴とする。この発明によれば、排
熱回収ボイラの出口配管に中間ループ内の純水またはp
H調整した冷却水等の作動流体を加圧して沸騰しないよ
うにして高圧の状態に保つことができ、中間ループ内の
作動流体の制御等の取扱いが容易になる。
The invention according to claim 5 is characterized in that a pressurizer is provided in the intermediate loop. According to the present invention, pure water or p in the intermediate loop is connected to the outlet pipe of the exhaust heat recovery boiler.
The working fluid such as cooling water whose H is adjusted is pressurized so that it does not boil and can be kept in a high pressure state, so that handling such as control of the working fluid in the intermediate loop becomes easy.

【0019】請求項6の発明は前記中間ループに前記作
動流体の体積膨張を吸収する膨張タンクを設けてなるこ
とを特徴とする。この発明によれば、中間ループに膨張
タンクを設置することにより複合発電装置を停止状態の
室温から定常状態の高温に立ち上げる際に、中間ループ
内の作動流体の体積膨張を吸収することができる。その
結果、中間ループの系内に余分な応力の発生を防止でき
る。
The invention according to claim 6 is characterized in that the intermediate loop is provided with an expansion tank for absorbing the volume expansion of the working fluid. According to the present invention, by installing the expansion tank in the intermediate loop, it is possible to absorb the volume expansion of the working fluid in the intermediate loop when starting up the combined power generator from room temperature in a stopped state to high temperature in a steady state. . As a result, it is possible to prevent generation of extra stress in the intermediate loop system.

【0020】請求項7の発明は前記中間ループの前記排
熱回収ボイラ内に組み込まれた伝熱管に接続する流入側
配管および流出側配管にそれぞれ止め弁を設けてなるこ
とを特徴とする。この発明によれば、中間ループの熱交
換器の入口および出口に止め弁を設け、作動流体を停止
させることにより原子力発電プラントとガスタービンプ
ラントを熱的に分離し、それぞれ単独運転することがで
きる。したがって、一方の発電プラントの定期検査等に
よる停止時に他方の発電プラントを単独運転することが
できる。
According to a seventh aspect of the present invention, a stop valve is provided on each of the inflow side pipe and the outflow side pipe connected to the heat transfer pipe incorporated in the exhaust heat recovery boiler of the intermediate loop. According to the present invention, the stop valves are provided at the inlet and the outlet of the heat exchanger of the intermediate loop, and the nuclear power plant and the gas turbine plant are thermally separated by stopping the working fluid, so that they can be operated independently. . Therefore, when one power generation plant is stopped due to periodic inspection or the like, the other power generation plant can be operated independently.

【0021】請求項8の発明は前記ガスタービン発電機
に第1および第2の遮断器を並列接続し、前記第1の遮
断器に系統系を直列接続し、前記第2の遮断器に原子炉
常用系を直列接続してなることを特徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, a first and a second circuit breaker are connected in parallel to the gas turbine generator, a system is connected in series to the first circuit breaker, and an atom is connected to the second circuit breaker. It is characterized in that furnace service systems are connected in series.

【0022】請求項8の発明によれば、伝熱管の破損に
よる漏洩を局限まで防止でき、健全性を保つことができ
る。作動流体中に含まれる放射性物質をガスタービン発
電プラントおよび大気中に混入、漏洩させることがな
い。
According to the invention of claim 8, leakage due to damage to the heat transfer tube can be prevented to a limited extent, and soundness can be maintained. Radioactive substances contained in the working fluid are not mixed into and leaked into the gas turbine power plant and the atmosphere.

【0023】請求項9の発明は前記ガスタービン発電機
を第1から第3の発電機として、3台並列配置し、第1
のガスタービン発電機に系統系、原子炉常用系および第
1の原子炉非常用系をそれぞれ遮断器を介して並列接続
し、第2のガスタービン発電機に系統系および第2の非
常用系をそれぞれ遮断器を介して並列接続し、第3のガ
スタービン発電機に系統系および第3の非常用系をそれ
ぞれ遮断器を介して並列接続してなることを特徴とす
る。例えば第1から第3のガスタービン発電機を並列配
置し、それぞれのガスタービン発電機に遮断器を介して
系統系、原子炉常用系または原子炉非常用系を直列接続
して電力を供給できるように構成する。これにより原子
炉の常用系、非常用系の電源は従来のように非常用の発
電機をそれぞれ独立して設ける必要がなく、大幅な簡素
化およびコストダウンを図ることができる。
According to a ninth aspect of the present invention, three gas turbine generators are arranged in parallel as first to third generators,
System, the reactor service system, and the first reactor emergency system are connected in parallel to each other via a circuit breaker, and the system system and the second emergency system are connected to the second gas turbine generator. Are connected in parallel via circuit breakers, respectively, and the system system and the third emergency system are connected in parallel to the third gas turbine generator via circuit breakers, respectively. For example, power can be supplied by arranging first to third gas turbine generators in parallel, connecting a system, a reactor service system, or a reactor emergency system to each gas turbine generator via a circuit breaker in series. The configuration is as follows. As a result, it is not necessary to provide an emergency power generator independently for the power supplies for the service system and the emergency system of the nuclear reactor as in the prior art, and it is possible to greatly simplify and reduce the cost.

【0024】請求項9の発明によれば、ガスタービン、
ガスタービン発電機で発電された電力は一方の遮断器を
経て系統系に電力が送られる。この電力の一部を他の遮
断器を経て、原子炉浄化系や復水補給水系等の原子炉の
常用電力系のバックアップ用電力として供給される。こ
れにより非常用発電機の負荷が大幅に軽減できる。
According to the ninth aspect of the present invention, a gas turbine,
The electric power generated by the gas turbine generator is transmitted to the system via one circuit breaker. A part of this electric power is supplied through another circuit breaker as backup power for a normal electric power system of a nuclear reactor such as a reactor purification system and a condensate makeup water system. As a result, the load on the emergency generator can be significantly reduced.

【0025】請求項10の発明は前記排熱回収ボイラ内
に補給水を流入する補助蒸気加熱器を組み込み、この補
助蒸気加熱器の下流側に前記原子力発電プラント用補助
蒸気および隣設地域の冷暖房用設備用配管を接続してな
ることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, an auxiliary steam heater for feeding makeup water into the exhaust heat recovery boiler is incorporated, and the auxiliary steam for the nuclear power plant and the cooling and heating of the adjacent area are provided downstream of the auxiliary steam heater. It is characterized by connecting piping for equipment.

【0026】請求項10の発明によれば、排熱回収ボイ
ラ内に補助蒸気加熱器を設置して補給水を加熱し、補助
蒸気を発生させる。補助蒸気は原子力発電設備に必要な
もの、所内の冷暖房および隣設地域の冷暖房負荷に使用
できる。
According to the tenth aspect of the present invention, the auxiliary steam heater is installed in the exhaust heat recovery boiler to heat the makeup water to generate the auxiliary steam. Auxiliary steam is required for nuclear power facilities, and can be used for cooling and heating in the plant and for heating and cooling loads in adjacent areas.

【0027】請求項11の発明は原子炉と、この原子炉
に主蒸気管を介して接続した主蒸気加熱器と、この主蒸
気加熱器に主蒸気管を介して接続した高圧タービンと、
この高圧タービンに接続した発電機と、前記高圧タービ
ンからの流出蒸気を流入する伝熱管を備えた蒸発器と、
この蒸発器内の伝熱管出口側に純水ポンプを介して接続
した給水加熱器と、この給水加熱器と前記原子炉とを接
続する給水管と、前記蒸発器内の伝熱管により加熱され
た低沸点媒体蒸気を流入する気液分離器と、この気液分
離器で分離された低沸点媒体蒸気により回転する低圧タ
ービンと、この低圧タービンに接続した発電機と、前記
低圧タービンから流出する低沸点媒体蒸気を流入する吸
収器と、この吸収器に接続した凝縮器と、この凝縮器に
流体ポンプを介して接続した再生器と、この再生器と前
記蒸発器とを接続する戻り配管と、前記給水加熱器の伝
熱管を加熱した蒸気を流出する中間ループ配管と、この
中間ループ配管に昇圧ポンプを介して接続した排熱回収
ボイラ内の節炭器と、この節炭器に接続した前記排熱回
収ボイラ内の過熱器と、この過熱器と前記主蒸気加熱器
とを接続する中間ループ配管と、前記主蒸気加熱器と前
記給水加熱器とを接続する中間ループ配管とを具備した
ことを特徴とする。
An eleventh aspect of the present invention provides a nuclear reactor, a main steam heater connected to the reactor via a main steam pipe, a high-pressure turbine connected to the main steam heater via a main steam pipe,
A generator connected to the high-pressure turbine, and an evaporator including a heat transfer tube into which steam flowing out of the high-pressure turbine flows,
A feed water heater connected via a pure water pump to a heat transfer tube outlet side in the evaporator, a feed water tube connecting the feed water heater and the reactor, and a heat transfer tube in the evaporator were heated. A gas-liquid separator into which low-boiling-point medium vapor flows, a low-pressure turbine rotated by the low-boiling-point medium vapor separated by the gas-liquid separator, a generator connected to the low-pressure turbine, and a low-pressure turbine flowing out of the low-pressure turbine. An absorber into which the boiling-point medium vapor flows, a condenser connected to the absorber, a regenerator connected to the condenser via a fluid pump, a return pipe connecting the regenerator and the evaporator, An intermediate loop pipe for discharging steam heated from the heat transfer pipe of the feed water heater, a economizer in an exhaust heat recovery boiler connected to the intermediate loop pipe via a booster pump, and an exhaust pipe connected to the economizer. Overheating in heat recovery boiler When, characterized by comprising an intermediate loop pipe connecting the said main steam heater this superheater and an intermediate loop pipe connecting the said feed water heater and the main steam heater.

【0028】請求項11の発明によれば、高圧タービン
のみを発電機に直結した原子力発電プラント、低圧ター
ビンを構成要素とする低沸点媒体発電プラント、ガスタ
ービンプラント、排熱回収ボイラおよび中間ループによ
って複合発電設備を構成する。低圧タービン部分を低沸
点媒体のサイクルとすることによりプラント効率をさら
に高めることができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a nuclear power plant in which only a high-pressure turbine is directly connected to a generator, a low-boiling-point medium power plant including a low-pressure turbine as a component, a gas turbine plant, an exhaust heat recovery boiler, and an intermediate loop. Construct a combined power generation facility. The plant efficiency can be further increased by setting the low-pressure turbine section to a low-boiling-point medium cycle.

【0029】請求項12の発明は前記低沸点媒体は水と
アンモニアの混合物またはフロリノール85からなること
を特徴とする。この発明によれば低沸点媒体として有効
かつ安全に作動し、よってプラントの発電効率向上に寄
与する。
A twelfth aspect of the present invention is characterized in that the low-boiling medium comprises a mixture of water and ammonia or Florinol 85. According to the present invention, it operates effectively and safely as a low-boiling-point medium, thereby contributing to an improvement in power generation efficiency of a plant.

【0030】請求項13の発明は前記中間ループと熱交
換する主蒸気加熱器、湿分分離加熱器、給水加熱器、蒸
発器の伝熱管は内管と外管との間に金属編組体を挿着し
てなる二重管構造からなることを特徴とする。この発明
によれば伝熱管からの作動流体または低沸点媒体の漏洩
を防止でき、また、内管または外管が漏洩した場合漏洩
検出が可能であり、伝熱管の健全性を保つことができ
る。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the heat transfer tubes of the main steam heater, the moisture separation heater, the feed water heater, and the evaporator which exchange heat with the intermediate loop have a metal braided body between the inner tube and the outer tube. It is characterized by having a double pipe structure inserted and attached. According to the present invention, it is possible to prevent the working fluid or the low boiling point medium from leaking from the heat transfer tube, and to detect the leak when the inner tube or the outer tube leaks, and to maintain the soundness of the heat transfer tube.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】図1により本発明に係る複合発電
設備の第1の実施の形態を説明する。なお、図中13と同
一部分または同一機能を有する部分には同一符号を付し
ている。図1において、原子力発電プラント1は軽水を
冷却材とする沸騰水型原子炉4と、この原子炉4で発生
した蒸気を導出する主蒸気管6と、この主蒸気管6の下
流側には主蒸気加熱器20が接続し、この主蒸気加熱器20
の下流側に主蒸気管6を介して高圧タービン7が接続し
ている。高圧タービン7に隣設して二基の低圧タービン
8が同軸上に接続している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention will be described with reference to FIG. In the drawing, the same portions or portions having the same functions as those in 13 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, a nuclear power plant 1 includes a boiling water reactor 4 using light water as a coolant, a main steam pipe 6 for leading out steam generated in the reactor 4, and a downstream side of the main steam pipe 6. The main steam heater 20 is connected and this main steam heater 20
A high-pressure turbine 7 is connected via a main steam pipe 6 to the downstream side of the turbine. Two low pressure turbines 8 are coaxially connected adjacent to the high pressure turbine 7.

【0032】高圧タービン7を回転させた蒸気は湿分分
離加熱器21へ流入してその伝熱管34によって加熱され、
蒸気配管22を流れて低圧タービン8へ流入し、低圧ター
ビン8は発電機9を回転させて発電する。低圧タービン
8で仕事をした蒸気は復水器10へ流入して凝縮し、復水
系配管23から復水ポンプ24を経て低圧給水加熱器25内の
伝熱管26へ流入する。
The steam rotating the high-pressure turbine 7 flows into the moisture separator / heater 21 and is heated by the heat transfer tube 34 thereof.
The steam flows through the steam pipe 22 and flows into the low-pressure turbine 8. The low-pressure turbine 8 rotates the generator 9 to generate power. The steam that has worked in the low-pressure turbine 8 flows into the condenser 10 to be condensed, and flows from the condenser pipe 23 to the heat transfer pipe 26 in the low-pressure feedwater heater 25 via the condenser pump 24.

【0033】伝熱管26は給水管11に接続し、給水管11に
は高圧給水加熱器27の伝熱管28が接続し、この伝熱管28
の下流側は給水管11により原子炉4に接続しているの
で、給水は高圧給水加熱器27で加熱され給水管11を通し
て原子炉4内に流れ込む。
The heat transfer pipe 26 is connected to the water supply pipe 11, and the heat transfer pipe 28 of the high pressure feed water heater 27 is connected to the water supply pipe 11.
Is connected to the reactor 4 by the water supply pipe 11, the feed water is heated by the high-pressure feed water heater 27 and flows into the reactor 4 through the water supply pipe 11.

【0034】一方、ガスタービン発電プラント2はガス
タービン15、圧縮機16および発電機17からなり、ガスタ
ービン15の排熱側は排熱回収ボイラ3に接続している。
ガスタービン15からの排ガスは排熱回収ボイラ3へ流入
し、排熱回収ボイラ3内の伝熱管29を加熱した排ガスは
排気筒30へ流入し大気放出される。
On the other hand, the gas turbine power plant 2 comprises a gas turbine 15, a compressor 16 and a generator 17, and the exhaust heat side of the gas turbine 15 is connected to the exhaust heat recovery boiler 3.
The exhaust gas from the gas turbine 15 flows into the exhaust heat recovery boiler 3, and the exhaust gas that has heated the heat transfer tubes 29 in the exhaust heat recovery boiler 3 flows into the exhaust stack 30 and is released to the atmosphere.

【0035】伝熱管29の入口側と低圧給水加熱器25との
間には中間ループの流入側配管31が循環ポンプ32を介し
て接続している。伝熱管29の出口側と主蒸気加熱器20内
の伝熱管35の一端との間には中間ループの流出側配管33
が接続している。
An inlet pipe 31 of an intermediate loop is connected between the inlet side of the heat transfer pipe 29 and the low-pressure feedwater heater 25 via a circulation pump 32. The outlet pipe 33 of the intermediate loop is provided between the outlet side of the heat transfer pipe 29 and one end of the heat transfer pipe 35 in the main steam heater 20.
Is connected.

【0036】主蒸気加熱器20内の伝熱管35の他端と湿分
分離加熱器21の伝熱管34の一端とは中間ループの流路配
管36により接続し、湿分分離加熱器21の伝熱管34の他端
と高圧給水加熱器27は中間ループの流路配管37により接
続している。高圧給水加熱器27と低圧給水加熱器25は中
間ループの流路配管38により接続している。
The other end of the heat transfer tube 35 in the main steam heater 20 and one end of the heat transfer tube 34 of the moisture separation heater 21 are connected by a flow pipe 36 of an intermediate loop. The other end of the heat pipe 34 and the high-pressure feed water heater 27 are connected by a flow path pipe 37 of an intermediate loop. The high-pressure feed water heater 27 and the low-pressure feed water heater 25 are connected by a flow path pipe 38 of an intermediate loop.

【0037】しかして、原子力発電プラント1と排熱回
収ボイラ3とはその伝熱管29を介して流入側配管31、循
環ポンプ32、流出側配管33および流路配管36、37、38を
接続した作動媒体が流れる循環流路の中間ループが形成
されている。
Thus, the inflow pipe 31, the circulation pump 32, the outflow pipe 33, and the flow pipes 36, 37, 38 are connected to the nuclear power plant 1 and the exhaust heat recovery boiler 3 via the heat transfer pipe 29. An intermediate loop of the circulation flow path through which the working medium flows is formed.

【0038】本実施の形態において、沸騰水型原子炉4
で発生した蒸気は排熱回収ボイラ3で加熱された流出側
配管33からの作動流体で主蒸気加熱器20の伝熱管35によ
り 300〜 580℃に加熱され、高圧タービン7に導入され
る。高圧タービン7で仕事をした蒸気は流路配管36を流
れる作動流体で湿分分離加熱器21の伝熱管34により 250
〜 350℃に加熱され、低圧タービン8に導入される。
In this embodiment, the boiling water reactor 4
Is heated to 300-580 ° C. by the heat transfer pipe 35 of the main steam heater 20 with the working fluid from the outflow pipe 33 heated by the exhaust heat recovery boiler 3, and is introduced into the high pressure turbine 7. The steam that has worked in the high-pressure turbine 7 is a working fluid flowing through the flow pipe 36 and is supplied to the heat transfer pipe 34 of the moisture separation heater 21 by the heat transfer pipe 34.
It is heated to 350 ° C. and introduced into the low-pressure turbine 8.

【0039】低圧タービン8に伝達されたエネルギーは
発電機9で電気に変換され送電される。仕事を終えた蒸
気は復水器10で凝縮され復水ポンプ24で昇圧され低圧給
水加熱器25、給水ポンプ12および高圧給水加熱器27で加
熱し昇圧されながら原子炉4へ冷却水として給水され
る。
The energy transmitted to the low-pressure turbine 8 is converted into electricity by the generator 9 and transmitted. After the work is completed, the steam is condensed in the condenser 10, pressurized by the condensate pump 24, heated by the low-pressure feedwater heater 25, the feedwater pump 12 and the high-pressure feedwater heater 27, and supplied to the reactor 4 as cooling water while being pressurized. You.

【0040】一方、排熱回収ボイラ3内の伝熱管29は、
ガスタービン15の約 600℃の排熱ガスを有する熱エネル
ギーを中間ループの作動流体に効率的に伝達する機能を
有する。中間ループはガスタービン発電プラント2を放
射能から隔離するため設置するものである。
On the other hand, the heat transfer tube 29 in the exhaust heat recovery boiler 3
The gas turbine 15 has a function of efficiently transferring heat energy having a waste heat gas of about 600 ° C. to the working fluid of the intermediate loop. The intermediate loop is provided to isolate the gas turbine power plant 2 from radioactivity.

【0041】循環ポンプ32により排熱回収ボイラ3内の
伝熱管27に流入した作動流体は、ガスタービン15の排熱
ガスにより 460から 590℃まで加熱され、流出側配管33
を通して主蒸気加熱器20に導かれる。主蒸気加熱器20で
原子炉4の出口蒸気を 300〜580℃に加熱する。
The working fluid flowing into the heat transfer pipe 27 in the waste heat recovery boiler 3 by the circulation pump 32 is heated from 460 to 590 ° C. by the waste heat gas of the gas turbine 15,
Through the main steam heater 20. The main steam heater 20 heats the outlet steam of the reactor 4 to 300 to 580 ° C.

【0042】主蒸気加熱器20を流出した作動流体は湿分
分離加熱器21へ導かれ、高圧タービン7の出口蒸気を 2
50〜 350℃に加熱し、湿分分離加熱器21を出た作動流体
は次に高圧給水加熱器27に導かれる。
The working fluid flowing out of the main steam heater 20 is guided to the moisture separation heater 21 and the outlet steam of the high-pressure turbine 7 is changed to 2.
The working fluid that has been heated to 50 to 350 ° C. and exited the moisture separator heater 21 is then led to a high pressure feedwater heater 27.

【0043】高圧給水加熱器27で原子炉給水を 190〜 2
40℃に加熱した作動流体は、次に低圧給水加熱器25に至
る。低圧給水加熱器25で復水を 140〜 160℃に加熱した
作動流体は循環ポンプ32に戻る閉グループを構成する。
本実施の形態によれば、個々の発電設備の効率を5〜15
%ずつ向上させ、総合的に発電効率を大幅に向上でき
る。
The high-pressure feed water heater 27 increases the reactor feed water from 190 to 2
The working fluid heated to 40 ° C. then reaches the low-pressure feedwater heater 25. The working fluid whose condensate is heated to 140 to 160 ° C. by the low pressure feed water heater 25 forms a closed group returning to the circulation pump 32.
According to the present embodiment, the efficiency of each power generation facility is 5 to 15
The power generation efficiency can be greatly improved overall.

【0044】次に図2により本発明に係る第2の実施の
形態を説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態の
複合発電制御装置のブロック構造図である。本実施の形
態の複合発電制御装置は原子炉制御装置39、ガスタービ
ン制御装置40および蒸気タービン制御装置41を備えた総
合制御の基本からなっており、それぞれの制御装置39〜
41は十分信頼性のある装置が実用化されている。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of a combined power generation control device according to the second embodiment of the present invention. The combined power generation control device of the present embodiment is based on the basics of comprehensive control including a reactor control device 39, a gas turbine control device 40, and a steam turbine control device 41.
For 41, a sufficiently reliable device has been put to practical use.

【0045】本実施の形態の主たる制御は原子炉の炉圧
制御である。原子炉出口蒸気圧力42の状態値を圧力検出
器43で検出し、設定量との偏差から蒸気タービンの蒸気
加減弁44へ開閉信号を出し制御動作を行う。制御動作に
伴う原子炉出口蒸気圧力42の状態量の変化を検出してフ
ィードバック制御45を行い、安定した原子炉の炉圧一定
制御を行う。
The main control of the present embodiment is the control of the reactor pressure of the nuclear reactor. The state value of the reactor outlet steam pressure 42 is detected by the pressure detector 43, and an opening / closing signal is sent to the steam control valve 44 of the steam turbine from the deviation from the set amount to perform a control operation. A feedback control 45 is performed by detecting a change in the state quantity of the reactor outlet steam pressure 42 due to the control operation, and stable reactor pressure constant control is performed.

【0046】蒸気タービン入口蒸気温度46の制御は、ガ
スタービン制御装置40により行われる。蒸気タービン入
口蒸気温度46の状態量を温度検出器47で検出し、設定量
との偏差からガスタービンの燃料調節弁48へ開閉信号を
出し制御動作を行う。制御動作に伴う蒸気タービン入口
蒸気温度46の状態量の変化を検出してフィードバック制
御を行い安定した入口蒸気温度一定制御を行う。以上に
より複合発電設備の制御を安定して行うことができる。
The control of the steam temperature 46 at the inlet of the steam turbine is performed by the gas turbine controller 40. The state quantity of the steam temperature 46 at the inlet of the steam turbine is detected by a temperature detector 47, and an opening / closing signal is sent to a fuel control valve 48 of the gas turbine from a deviation from the set quantity to perform a control operation. A change in the state quantity of the steam turbine inlet steam temperature 46 accompanying the control operation is detected and feedback control is performed to perform stable inlet steam temperature constant control. As described above, the control of the combined cycle power generation equipment can be stably performed.

【0047】中間ループの作動流体の圧力を原子炉蒸気
圧力より高くする場合の例について説明する。作動流体
として純水を用い、図1または後述する図3に示すよう
な構成とすることにより、原子炉蒸気もしくは冷却水と
熱交換する主蒸気加熱器20、湿分分離加熱器21、高圧給
水加熱器27、低圧給水加熱器25において、中間ループの
作動流体の圧力を原子力発電設備の作動流体の圧力より
も高く設定できる。
An example in which the pressure of the working fluid in the intermediate loop is set higher than the reactor steam pressure will be described. By using pure water as a working fluid and adopting a configuration as shown in FIG. 1 or FIG. 3 to be described later, a main steam heater 20 for exchanging heat with reactor steam or cooling water, a moisture separation heater 21, a high-pressure water supply In the heater 27 and the low-pressure feedwater heater 25, the pressure of the working fluid in the intermediate loop can be set higher than the pressure of the working fluid in the nuclear power plant.

【0048】これにより高圧給水加熱器27、主蒸気加熱
器20ならびに湿分分離加熱器21において万一伝熱管や配
管から漏洩が発生しても放射能を含んだ流体が中間ルー
プに混入しないように防止することができる。
In this way, even in the event of leakage from the heat transfer tube or pipe in the high pressure feed water heater 27, the main steam heater 20, and the moisture separation heater 21, the fluid containing radioactivity is prevented from entering the intermediate loop. Can be prevented.

【0049】次に図3により本発明に係る第3の実施の
形態を説明する。なお、図3においては図1と同一部分
には同一符号を付して重複する部分の説明は省略する。
本実施の形態が図1の第1の実施の形態と異なる点は図
1における排熱回収ボイラ3内の伝熱管29の代わりに主
蒸気加熱管5と節炭器13を設け、この節炭器13の入口側
と中間ループの流入配管31との間に昇圧ポンプ49を設
け、主蒸気加熱管5と節炭器13との間に蒸気だめ50を設
けたことにある。
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same portions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping portions will be omitted.
This embodiment differs from the first embodiment in FIG. 1 in that a main steam heating pipe 5 and a economizer 13 are provided instead of the heat transfer pipe 29 in the exhaust heat recovery boiler 3 in FIG. That is, a booster pump 49 is provided between the inlet side of 13 and the inflow pipe 31 of the intermediate loop, and a steam reservoir 50 is provided between the main steam heating pipe 5 and the economizer 13.

【0050】本実施の形態において作動流体として純水
を用いた場合の例を説明する。中間ループの作動流体の
純水は、昇圧ポンプ49により80〜 120気圧に昇圧され
る。昇圧ポンプ49で昇圧された純水は節炭器13で加熱さ
れ蒸気となり、ヘッダー50を通り、加熱器5で 460〜 5
90℃まで過熱され主蒸気加熱器20に導かれる。主蒸気加
熱器20で原子炉4の出口蒸気を 300〜 580℃に加熱す
る。
An example in which pure water is used as a working fluid in the present embodiment will be described. The pure water as the working fluid in the intermediate loop is pressurized to 80 to 120 atm by the pressure increasing pump 49. The pure water pressurized by the pressurizing pump 49 is heated by the economizer 13 to become steam, passes through the header 50, and is heated to 460 to 5 by the heater 5.
It is heated to 90 ° C. and guided to the main steam heater 20. Main steam heater 20 heats the outlet steam of reactor 4 to 300 to 580 ° C.

【0051】主蒸気加熱器20を流出した純水は湿分分離
加熱器21へ導かれ、高圧タービン出口蒸気を 250〜 350
℃に加熱し、湿分分離加熱器21を流出した純水は次に高
圧給水加熱器27に導かれる。高圧給水加熱器27で原子炉
給水を 190〜 240℃に加熱した純水は次に低圧給水加熱
器25に至る。
The pure water flowing out of the main steam heater 20 is guided to the moisture separator / heater 21, and the steam at the outlet of the high pressure turbine is reduced to 250-350.
The purified water heated to ° C. and flowing out of the moisture separation heater 21 is then led to a high-pressure feed water heater 27. The pure water obtained by heating the reactor feed water to 190 to 240 ° C. by the high pressure feed water heater 27 then reaches the low pressure feed water heater 25.

【0052】低圧給水加熱器25で復水を 140〜 160℃に
加熱した純水は昇圧ポンプ49に戻り節炭器13に流入す
る。以上のような構成の複合発電設備とすることにより
総合的なプラント効率は個々の発電設備の効率を5〜15
%向上させることができる。
The pure water whose condensed water is heated to 140 to 160 ° C. by the low-pressure feed water heater 25 returns to the boosting pump 49 and flows into the economizer 13. By using the combined power plant with the above configuration, the overall plant efficiency can be reduced by 5-15% for each power plant.
% Can be improved.

【0053】次に図4により本発明に係る第4の実施の
形態を説明する。なお、図4においては図1および図3
と同一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は
省略する。本実施の形態が第3の実施の形態と異なる点
は、図4に示したように中間ループの流入側配管31に薬
液注入配管51を接続し、この薬液注入配管51に酸性薬液
を貯留したタンク52とアルカリ性薬液を貯留したタンク
53とをそれぞれ注入ポンプ54、55および止め弁56、57を
介して並列接続したことにある。
Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, FIGS.
The same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and the description of the overlapping parts will be omitted. This embodiment is different from the third embodiment in that a chemical injection pipe 51 is connected to the inflow pipe 31 of the intermediate loop as shown in FIG. 4, and an acidic chemical is stored in the chemical injection pipe 51. Tank 52 and tank storing alkaline chemical
53 are connected in parallel via infusion pumps 54 and 55 and stop valves 56 and 57, respectively.

【0054】本実施の形態では、作動流体として純水を
用いる場合のpHを 8.5から 9.5に制御することにあ
る。これは、複合発電プラントの中間ループの純水の流
れる配管、機器の耐食性を向上させるための装置であ
る。
In the present embodiment, the pH is controlled from 8.5 to 9.5 when pure water is used as the working fluid. This is an apparatus for improving the corrosion resistance of piping and equipment in the intermediate loop of the combined cycle power plant through which pure water flows.

【0055】中間ループのpHを、作動流体の計測器
(図示せず)により計測する。その結果、所定の値(p
H: 8.5から 9.5)より低い場合には、アルカリ性薬液
をタンク53から薬注ポンプ55、止め弁57を介して薬液注
入配管51から中間ループの流入側配管31に注入する。
The pH of the intermediate loop is measured by a working fluid meter (not shown). As a result, a predetermined value (p
H: 8.5 to 9.5), the alkaline chemical is injected from the tank 53 through the chemical injection pump 55 and the stop valve 57 from the chemical injection pipe 51 to the inlet pipe 31 of the intermediate loop.

【0056】一方、所定の値より高い場合には酸性薬液
をタンク52から薬注ポンプ54、止め弁56を介して薬液注
入配管51から中間ループの流入側配管31に注入する。こ
のようにして、中間ループの配管、機器の寿命を長持ち
させることができる。
On the other hand, when it is higher than the predetermined value, the acidic chemical is injected from the tank 52 through the chemical injection pump 54 and the stop valve 56 from the chemical injection pipe 51 to the inflow pipe 31 of the intermediate loop. In this way, the life of the intermediate loop piping and equipment can be extended.

【0057】次に図5により本発明に係る第5の実施の
形態を説明する。図5は本実施の形態の要部を示し他の
部分は図1と同様なので省略している。図中、図1と同
一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略
する。本実施の形態が図1の実施の形態と異なる点は排
熱回収ボイラ3の出口側に位置する中間ループの流出側
配管33に加圧器58を設けて、中間ループの作動流体の純
水を液体の単相流として作動差せるようにしたことにあ
る。
Next, a fifth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a main part of this embodiment, and other parts are omitted because they are the same as those in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted. The present embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that a pressurizer 58 is provided in the outlet pipe 33 of the intermediate loop located at the outlet side of the exhaust heat recovery boiler 3 to supply pure water of the working fluid in the intermediate loop. That is, it can be operated as a single-phase flow of liquid.

【0058】すなわち、排熱回収ボイラ3の出口に加圧
器58を設けることにより中間ループの純水を加圧し、沸
騰させないで高温の液体状態を保持できるようにする。
この場合、排熱回収ボイラ3は図3に示した第3の実施
の形態で説明したように節炭器13と加熱器5に分かれる
ことなく伝熱間29を内蔵した構成となり、これらにより
中間ループ内の作動流体の制御等の取扱いが容易とな
る。
That is, the pressurizer 58 is provided at the outlet of the exhaust heat recovery boiler 3 to pressurize the pure water in the intermediate loop so that a high-temperature liquid state can be maintained without boiling.
In this case, as described in the third embodiment shown in FIG. 3, the exhaust heat recovery boiler 3 has a configuration in which the heat transfer space 29 is built in without being divided into the economizer 13 and the heater 5, and thereby, the intermediate Handling such as control of the working fluid in the loop becomes easy.

【0059】次に図6により本発明に係る第6の実施の
形態を説明する。図6は本実施の形態の要部を示し他の
部分は図1と同様なので省略している。図中、図1と同
一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略
する。本実施の形態が図1の実施の形態と異なる点は中
間ループの流入側配管31に溶解塩注入配管59を接続し、
この溶解塩注入配管59にバルブ60を介して溶解塩供給タ
ンク61を接続したことにある。溶解塩供給タンク61には
ヒータ62を設けている。
Next, a sixth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a main part of the present embodiment, and other parts are omitted because they are the same as those in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that a dissolved salt injection pipe 59 is connected to the inflow side pipe 31 of the intermediate loop,
This is because a dissolved salt supply tank 61 is connected to the dissolved salt injection pipe 59 via a valve 60. The dissolved salt supply tank 61 is provided with a heater 62.

【0060】この実施の態様においては中間ループの作
動流体として、溶解塩、亜硝酸系溶解塩HTSおよび液
体金属を使用する。なお、溶解塩とは固体の塩を高温で
融解させたもので、約 300〜1000℃の融点を有してい
る。これらの作動媒体の使用例を説明する。
In this embodiment, a dissolved salt, a nitrite-based dissolved salt HTS and a liquid metal are used as the working fluid of the intermediate loop. The dissolved salt is obtained by melting a solid salt at a high temperature, and has a melting point of about 300 to 1000 ° C. Examples of using these working media will be described.

【0061】中間ループの作動流体として溶解塩を用い
る場合の例を説明する。循環ポンプ32の入口に配管59、
弁60を介して溶解塩供給タンク61に接続しておく。溶解
塩供給タンク60にはヒータ62が設けてあり、使用時に溶
解塩を加熱して液体の状態にするのに用いられる。溶解
塩としては沸点が高く中間ループの各所で沸騰せず、伝
熱特性に優れたものを用いる。また、溶解塩は塩である
ことから化学的な安定性が高く、かつ安全である。この
ことから、中間ループの系統を単相で低い圧力に保てる
ため、配管系などの設計、製作が容易となる。
An example in which a dissolved salt is used as the working fluid of the intermediate loop will be described. Piping 59 at the inlet of the circulation pump 32,
It is connected to a dissolved salt supply tank 61 via a valve 60. A heater 62 is provided in the dissolved salt supply tank 60, and is used to heat the dissolved salt to a liquid state at the time of use. As the dissolved salt, a salt having a high boiling point, which does not boil at various points in the intermediate loop, and has excellent heat transfer characteristics is used. Further, since the dissolved salt is a salt, it has high chemical stability and is safe. For this reason, since the system of the intermediate loop can be maintained at a low pressure in a single phase, the design and manufacture of the piping system and the like become easy.

【0062】作動流体としての溶解塩として亜硝酸系溶
解塩HTS(NaNO3 −KNO3−NaNO2 )を用
いる場合を説明する。亜硝酸系溶解塩HTSはNaNO
3 −KNO3 −NaNO2 をそれぞれ7−44−49mol
%としたものであり、中間ループの作動流体として使用
する温度域 150から 590℃では液体として存在する。こ
のため、中間ループ内では低圧の単相流として取り扱え
る。化学工学装置等での使用実績も多く、安定かつ安全
であるとともに優れた伝熱媒体としての特性を有する。
このことから、中間ループの系統を溶解塩の液体単相で
低い圧力に保てるため、配管系などの設計、製作および
運転が容易となる。
A case will be described where a nitrite-based dissolved salt HTS (NaNO 3 -KNO 3 -NaNO 2 ) is used as the dissolved salt as the working fluid. Nitrous acid dissolved salt HTS is NaNO
3 -KNO 3 -NaNO 2, respectively 7-44-49mol
%, And exists as a liquid in the temperature range 150 to 590 ° C used as the working fluid of the intermediate loop. Therefore, it can be handled as a low-pressure single-phase flow in the intermediate loop. It has many uses in chemical engineering equipment, etc., and is stable and safe and has excellent properties as a heat transfer medium.
From this, since the system of the intermediate loop can be maintained at a low pressure with the liquid single phase of the dissolved salt, the design, manufacture and operation of the piping system and the like become easy.

【0063】中間ループの作動流体として液体金属を用
いる場合の例を説明する。液体金属としては、Na、P
b、K、NaKの内から少なくとも1種類を用いる。液
体金属は、溶解塩と同様に中間ループの作動流体として
使用する温度域 150から 590℃では液体として存在し、
優れた伝熱特性を有する。このことから、中間ループの
系統を単相で低い圧力に保てるため、配管系などの設
計、製作および運転が容易となる。
An example in which liquid metal is used as the working fluid of the intermediate loop will be described. Na, P as liquid metal
At least one of b, K and NaK is used. Liquid metal exists as a liquid in the temperature range 150 to 590 ° C, which is used as the working fluid of the intermediate loop, like the dissolved salt.
Has excellent heat transfer characteristics. For this reason, since the system of the intermediate loop can be maintained at a low pressure in a single phase, the design, manufacture, and operation of the piping system and the like are facilitated.

【0064】次に図7により本発明に係る第7の実施の
形態を説明する。図7は本実施の形態の要部を示し他の
部分は図1と同様なので省略している。図中、図1およ
び図6と同一部分には同一符号を付して重複する部分の
説明は省略する。本実施の形態が図6の実施の形態と異
なる点は中間ループの流入側配管31の上流側に2個の弁
63、64を並列接続し、弁63、64にそれぞれ配管65、66を
接続し、この配管65、66に膨張タンク67を接続して作動
流体として溶解塩や液体金属を使用する場合に好適する
装置としたことにある。
Next, a seventh embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows a main part of the present embodiment, and other parts are omitted because they are the same as those in FIG. In the figure, the same portions as those in FIGS. 1 and 6 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping portions will be omitted. This embodiment differs from the embodiment of FIG. 6 in that two valves are provided upstream of the inflow pipe 31 of the intermediate loop.
63 and 64 are connected in parallel, pipes 65 and 66 are connected to the valves 63 and 64, respectively, and an expansion tank 67 is connected to the pipes 65 and 66, which is suitable for using a dissolved salt or liquid metal as a working fluid. Device.

【0065】すなわち、一方の配管66を弁64を介して中
間ループの弁63の下流側に接続し、膨張タンク67により
複合発電装置を停止状態の室温から定常状態の高温に立
ち上げる際に、中間ループ内の作動流体の体積膨張を吸
収することができる。このため、中間ループの系内に余
分な応力の発生を防ぐことができる。
That is, when one of the pipes 66 is connected to the downstream side of the valve 63 of the intermediate loop via the valve 64 and the expansion tank 67 starts up the combined power generator from room temperature in a stopped state to high temperature in a steady state, The volume expansion of the working fluid in the intermediate loop can be absorbed. For this reason, it is possible to prevent the generation of extra stress in the system of the intermediate loop.

【0066】次に図8により本発明に係る第8の実施の
形態を説明する。図8は本実施の形態の回路構成を示し
ており、図中図1と同一部分には同一符号を付して重複
する部分の説明は省略する。本実施の形態が図1の形態
と異なる部分は中間ループの流入側配管31に入口側止め
弁68を設け、流出側配管33に出口側止め弁69を設けて、
原子力発電プラント1またはガスタービン発電プラント
2が単独で運転可能なサイクルとしたことにある。
Next, an eighth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a circuit configuration of the present embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted. The present embodiment differs from the embodiment of FIG. 1 in that an inlet stop valve 68 is provided in the inflow pipe 31 of the intermediate loop, and an outlet stop valve 69 is provided in the outflow pipe 33.
That is, the cycle is such that the nuclear power plant 1 or the gas turbine power plant 2 can operate independently.

【0067】本実施の形態によれば、沸騰水型原子力発
電プラント1側の低圧給水加熱器25および主蒸気加熱器
20の入口および出口に止め弁68、69を設けることによ
り、中間ループの作動流体を停止させることができるの
で、原子力発電設備とガスタービン発電プラントを熱的
に分離し、それぞれが単独に運転が可能となる。これに
より一方の発電プラントの定期検査等による停止時にも
他方の発電プラントは単独運転が可能となる。
According to the present embodiment, the low-pressure feed water heater 25 and the main steam heater on the side of the boiling water nuclear power plant 1
By providing stop valves 68 and 69 at the inlet and outlet of 20, the working fluid in the intermediate loop can be stopped, so that the nuclear power plant and the gas turbine power plant are thermally separated, and each can operate independently. It becomes possible. Thus, even when one of the power plants is stopped due to a periodic inspection or the like, the other power plant can be operated independently.

【0068】次に図9により本発明に係る第9の実施の
形態を説明する。図9は本実施の形態の構成を説明する
ための回路図で、図1と同一部分には同一符号を付して
重複する部分の説明は省略する。本実施の形態が図1の
実施の形態と異なる点は排熱回収ボイラ3内に伝熱管29
とともに補助蒸気加熱器70を組み込んで、原子力発電所
で必要とされる補助蒸気および隣設地域の冷暖房などの
熱需要に供するようにしたことにある。
Next, a ninth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a circuit diagram for explaining the configuration of the present embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping parts will be omitted. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that the heat transfer pipe 29 is provided in the exhaust heat recovery boiler 3.
In addition, the auxiliary steam heater 70 is incorporated to provide the auxiliary steam required for the nuclear power plant and the heat demand such as cooling and heating in the adjacent area.

【0069】すなわち、本実施の形態では排熱回収ボイ
ラ3内に伝熱管29に抱持するようにして補助蒸気加熱器
70を設け、補助蒸気加熱器70の一端に補給水管71を接続
し、他端に補助蒸気管72を接続し、補給水を加熱して補
助蒸気を発生させる。補助蒸気は原子力発電所に必要な
もの、所内の冷暖房および隣設地域の冷暖房負荷に使用
する。
That is, in this embodiment, the auxiliary steam heater is held in the exhaust heat recovery boiler 3 by the heat transfer tube 29.
A supplementary steam heater 70 is provided, one end of the supplementary steam heater 70 is connected to a makeup water pipe 71, and the other end is connected to a supplementary steam pipe 72, and the makeup water is heated to generate supplementary steam. Auxiliary steam is required for nuclear power plants, and is used for cooling and heating in the plant and for heating and cooling loads in the adjacent area.

【0070】次に図10により本発明に係る第10の実施の
形態を説明する。図10は本実施の形態の要部のみを示す
もので他の部分は図1または図3と同様なため省略して
ある。本実施の形態は原子炉系で必ず必要とする非常用
電源としてガスタービン発電機の電気を用いる構成とし
たことにある。すなわち、図10に示したようにガスター
ビン15に直結した発電機17の線路73に遮断器74を介して
系統系76を接続し、並列接続した遮断器75に原子炉常用
系77を接続している。
Next, a tenth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows only the main part of the present embodiment, and other parts are omitted because they are the same as FIG. 1 or FIG. The present embodiment has a configuration in which electricity of a gas turbine generator is used as an emergency power source which is always required in a nuclear reactor system. That is, as shown in FIG. 10, the system system 76 is connected to the line 73 of the generator 17 directly connected to the gas turbine 15 via the circuit breaker 74, and the reactor service system 77 is connected to the circuit breaker 75 connected in parallel. ing.

【0071】本実施の形態において、原子炉系の常用電
源のバックアップを併設されるガスタービン発電機の電
気を用いる場合の例について説明すれば、ガスタービン
15の駆動により発電機17で発電された電力は、遮断器74
等を経て系統系76に電力が送られる。この電力の一部を
遮断器75を経て、原子炉常用系75、例えば原子炉水浄化
系や復水補給水系等の原子炉の常用電力系のバックアッ
プ用電力として供給される。これにより、従来用いられ
ていた非常用発電機の負荷が大幅に軽減される等の効果
がある。
In this embodiment, an example in which electricity of a gas turbine generator provided with a backup of a normal power supply of a nuclear reactor system is described.
The electric power generated by the generator 17 by the driving of the
Power is transmitted to the system 76 via the above. A part of this electric power is supplied via the circuit breaker 75 as backup electric power for the nuclear reactor ordinary system 75, for example, the nuclear reactor ordinary power system such as the reactor water purification system and the condensate makeup water system. As a result, there is an effect that the load on the conventionally used emergency power generator is greatly reduced.

【0072】次に図11により本発明に係る第11の実施の
形態を説明する。本実施の形態は第10の実施の形態と同
様に原子炉系の非常用電源に併設するガスタービン発電
機を使用した例で、3系統が必要とされる非常用電源を
3基設置したガスタービン発電機をそれぞれ使用する構
成としたことにある。
Next, an eleventh embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is an example in which a gas turbine generator attached to an emergency power supply of a reactor system is used similarly to the tenth embodiment, and a gas in which three emergency power supplies requiring three systems are installed. The configuration is such that a turbine generator is used.

【0073】原子炉の残留熱除去系や高圧炉心注水系な
ど非常用系電源は、安全を担保するための信頼性の観点
から電力源を3系統独立に設けてある。これらに対応し
て、本実施の形態では図11に示すようにガスタービン発
電プラント2におけるガスタービン15、15a、15bの発
電機17、17a、17bを3台設け、それぞれ原子炉非常系
A79、原子炉非常系B79a、原子炉非常系C79bに電力
を供給できる構成とする。
Emergency power sources such as a residual heat removal system of a nuclear reactor and a high-pressure core water injection system are provided with three independent power sources from the viewpoint of reliability for ensuring safety. In response to this, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, three generators 17, 17a, 17b of the gas turbines 15, 15a, 15b in the gas turbine power plant 2 are provided, and the reactor emergency system A79, The configuration is such that power can be supplied to the reactor emergency system B79a and the reactor emergency system C79b.

【0074】つまり第1のガスタービン15、ガスタービ
ン発電機17の電力は、線路73から遮断器74を介して系統
系76に送られる他に、遮断器75、78を介して原子炉常用
系77、原子炉非常系A79に電力を供給できる構成とす
る。第2のガスタービン15a、発電機17aの電力は、線
路73aから遮断器74aを介して系統系76aに送られる他
に、遮断器78aを介して原子炉非常系A79bに電力を供
給できる構成とする。
That is, the electric power of the first gas turbine 15 and the gas turbine generator 17 is transmitted from the line 73 to the system 76 via the circuit breaker 74, and is also transmitted to the reactor system via the circuit breakers 75 and 78. 77, It is configured to be able to supply power to the reactor emergency system A79. The power of the second gas turbine 15a and the generator 17a can be supplied from the line 73a to the system 76a via the circuit breaker 74a, and can also be supplied to the reactor emergency system A79b via the circuit breaker 78a. I do.

【0075】第3のガスタービン15b、発電機17bの電
力は、線路73bから遮断器74bを介して系統系76bに送
られる他に、遮断器78bを介して原子炉非常系C79bに
電力を供給できる構成とする。
The electric power of the third gas turbine 15b and the generator 17b is sent from the line 73b to the system 76b via the circuit breaker 74b, and is also supplied to the reactor emergency system C79b via the circuit breaker 78b. A configuration that can be used.

【0076】このような構成の原子炉の常用系、非常用
系の電源は、従来のような非常用の発電機を3台独立に
設ける必要がなく、大幅な簡素化およびコストダウンが
図れる効果がある。
The conventional and emergency power supplies for a nuclear reactor having such a configuration do not require three independent emergency power generators as in the prior art, and can greatly simplify and reduce the cost. There is.

【0077】次に図12により本発明に係る第12の実施の
形態を説明する。図12は本実施の形態の回路構成を示し
ており、図中図1または図3と同一部分には同一符号を
付して重複する、部分の説明は省略する。本実施の形態
が図1または図3と異なる部分は高圧タービン7の排気
に蒸発器80を設置し、低沸点媒体を作動流体とするサイ
クルを低圧タービン8に採用した高圧タービン7のみを
発電設備とする原子力発電プラント1a、低圧タービン
8を構成要素とする低沸点媒体発電プラント81、ガスタ
ービン発電プラント2および中間ループ(31、32、33、
36、37、38)からなる複合発電設備である。
Next, a twelfth embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows a circuit configuration of the present embodiment. In FIG. 12, the same parts as those in FIG. 1 or FIG. 1 and FIG. 3 is different from FIG. 1 or FIG. Nuclear power plant 1a, a low-boiling medium power plant 81 having a low-pressure turbine 8 as a component, a gas turbine power plant 2, and an intermediate loop (31, 32, 33,
36, 37, 38).

【0078】すなわち、原子力発電プラント1aは低圧
タービン8と低圧給水加熱器25が削除されて、高圧ター
ビン7に発電機9が直結された点が図1と異なってい
る。低沸点媒体発電プラント81は低沸点媒体サイクル82
からなっており、低沸点媒体サイクル82は、蒸発器80、
気液分離器83、低圧タービン8、吸収器84、凝縮器85、
流体ポンプ86および再生器87とか循環経路を有したもの
からなっている。
That is, the nuclear power plant 1a is different from FIG. 1 in that the low-pressure turbine 8 and the low-pressure feedwater heater 25 are omitted, and the generator 9 is directly connected to the high-pressure turbine 7. The low-boiling medium power plant 81 has a low-boiling medium cycle 82
The low-boiling medium cycle 82 includes an evaporator 80,
Gas-liquid separator 83, low pressure turbine 8, absorber 84, condenser 85,
It has a fluid pump 86, a regenerator 87 and a circuit having a circulation path.

【0079】気液分離器83と再生器87は配管接続し、再
生器87と吸収器84も配管接続している。蒸発器80内の伝
熱管88は高圧タービン7の蒸気出口と給水ポンプ12の流
入側給水管11に接続している。高圧タービン7の出口蒸
気を高温熱源として蒸発器80の伝熱管88に導入し、低沸
点媒体サイクル82の再生器87からの作動流体を加熱し蒸
発させる。蒸発器80で凝縮した原子炉冷却水は給水ポン
プ12で昇圧され高圧給水加熱器27で加熱されて原子炉4
へ供給される。
The gas-liquid separator 83 and the regenerator 87 are connected by piping, and the regenerator 87 and the absorber 84 are also connected by piping. The heat transfer tube 88 in the evaporator 80 is connected to the steam outlet of the high-pressure turbine 7 and the inflow-side water supply pipe 11 of the water supply pump 12. The outlet steam of the high-pressure turbine 7 is introduced as a high-temperature heat source into the heat transfer tube 88 of the evaporator 80, and the working fluid from the regenerator 87 of the low-boiling medium cycle 82 is heated and evaporated. The reactor cooling water condensed in the evaporator 80 is pressurized by the feed water pump 12 and heated by the high pressure feed water heater 27,
Supplied to

【0080】蒸発器80を流出した気体は気液分離器83に
流入し、ドレンを分離した気体は低圧タービン8に導入
される。低圧タービン8で仕事をした気体は、吸収器84
を経由して凝縮器85で凝縮され流体ポンプ86で昇圧され
て再生器87で加熱されて蒸発器80に供給される。低圧タ
ービン8部分を低沸点媒体のサイクルとすることにより
プラント効率をさらに高めることができる。
The gas flowing out of the evaporator 80 flows into the gas-liquid separator 83, and the gas from which the drain has been separated is introduced into the low-pressure turbine 8. The gas working in the low-pressure turbine 8 is supplied to the absorber 84
Is condensed in a condenser 85, pressurized in a fluid pump 86, heated in a regenerator 87, and supplied to an evaporator 80. The efficiency of the plant can be further increased by setting the low-pressure turbine 8 to a low-boiling medium cycle.

【0081】なお、低沸点媒体サイクル82はその作動流
体を水とアンモニアの混合流体を使用するカリーナサイ
クルとするが、またはその作動流体をフロリノール85を
使用したサイクルを採用する。これにより低沸点媒体と
して有効かつ安全に作動し、プラントの発電効率に寄与
する。
The low-boiling medium cycle 82 is a carina cycle using a mixed fluid of water and ammonia as the working fluid, or a cycle using Florinol 85 as the working fluid. Thereby, it operates effectively and safely as a low boiling point medium, and contributes to the power generation efficiency of the plant.

【0082】次に本発明に係る第13の実施の形態を説明
する。本実施の形態は、上記第1から第12までの実施の
形態における伝熱管26、28、29、34、35、88を内管と外
管との間に密接するように複数本の金属素線を帯状に束
ねた帯状体を網状に交互に編組した金属編組体を設けて
二重管構造に形成することにある。金属編組体は異種金
属で構成してもよく、表面にメッキを施しても良い。
Next, a thirteenth embodiment according to the present invention will be described. In this embodiment, the heat transfer tubes 26, 28, 29, 34, 35, and 88 in the first to twelfth embodiments are made of a plurality of metal elements so as to be in close contact between the inner tube and the outer tube. An object of the present invention is to form a double tube structure by providing a metal braided body obtained by alternately braiding a band formed by bundling wires in a net shape. The metal braid may be composed of a dissimilar metal, and may be plated on the surface.

【0083】このような二重管構造とすることにより、
中間ループは原子力発電プラント1、1aからの作動流
体(蒸気)中に含まれる放射性物質をガスタービン発電
プラント2および大気中に混入、または漏洩させること
はなく、伝熱管からの漏洩を防止することができる。ま
た、内管および外管が漏洩した場合、漏洩検出が容易で
あり、伝熱管としての健全性を保つことができる。
With such a double tube structure,
The intermediate loop prevents radioactive substances contained in the working fluid (steam) from the nuclear power plants 1 and 1a from being mixed or leaked into the gas turbine power plant 2 and the atmosphere, and prevents leakage from the heat transfer tubes. Can be. In addition, when the inner tube and the outer tube leak, the leak can be easily detected, and the soundness of the heat transfer tube can be maintained.

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明によれば、原子力発電プラント単
独のプラント構成に対してガスタービン発電プラントが
併設され、サイクルとして連結されるため高温熱源との
温度差が大きくなり、よって発電効率は大幅に向上す
る。また低沸点媒体との併設を行うため一層の効率向上
が実現できる。従来技術においては沸騰水型原子力発電
プラントとの複合発電化は放射性流体が直接蒸気タービ
ンに導入されるため実現が困難であったが、中間ループ
を仲介することにより安全性を損なうことのない複合発
電設備を提供できる。
According to the present invention, a gas turbine power plant is provided in addition to a plant configuration of a nuclear power plant alone and connected as a cycle, so that the temperature difference from a high-temperature heat source becomes large, and thus the power generation efficiency is greatly increased. To improve. Further, the efficiency can be further improved because the low-boiling-point medium is provided in parallel. In the prior art, it was difficult to realize combined power generation with a boiling water nuclear power plant because the radioactive fluid was directly introduced into the steam turbine. Power generation facilities can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る複合発電設備の第1の実施の形態
を示す回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention.

【図2】本発明に係る複合発電設備の第2の実施の形態
を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the combined cycle power plant according to the present invention.

【図3】本発明に係る複合発電設備の第3の実施の形態
を示す回路図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the combined cycle power generation equipment according to the present invention.

【図4】本発明に係る複合発電設備の第4の実施の形態
を示す回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the combined cycle power plant according to the present invention.

【図5】本発明に係る複合発電設備の第5の実施の形態
の要部を示す回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a main part of a fifth embodiment of the combined cycle power generation equipment according to the present invention.

【図6】本発明に係る複合発電設備の第6の実施の形態
の要部を示す回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a main part of a sixth embodiment of the combined cycle power generation equipment according to the present invention.

【図7】本発明に係る複合発電設備の第7の実施の形態
の要部を示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a main part of a seventh embodiment of the combined cycle power generation equipment according to the present invention.

【図8】本発明に係る複合発電設備の第8の実施の形態
を示す回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an eighth embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention.

【図9】本発明に係る複合発電設備の第9の実施の形態
を示す系統図。
FIG. 9 is a system diagram showing a ninth embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention.

【図10】本発明に係る複合発電設備の第10の実施の形
態の要部を示す系統図。
FIG. 10 is a system diagram showing a main part of a tenth embodiment of the combined cycle power plant according to the present invention.

【図11】本発明に係る複合発電設備の第11の実施の形
態の要部を示す回路図。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a main part of an eleventh embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention.

【図12】本発明に係る複合発電設備の第12の実施の形
態を示す回路図。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a twelfth embodiment of a combined cycle power plant according to the present invention.

【図13】従来の複合発電設備を示す系統図。FIG. 13 is a system diagram showing a conventional combined cycle power plant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…原子力発電プラント、2…ガスタービン発電プラン
ト、3…排熱回収ボイラ、4…原子炉、5…主蒸気加熱
器、6…主蒸気管、7…高圧タービン、8…低圧タービ
ン、9…発電機、10…復水器、11…給水管、12…給水ポ
ンプ、13…節炭器、14…燃焼室、15…ガスタービン、16
…圧縮機、17…発電機、18…廃ガス管、19…排気管、20
…主蒸気加熱器、21…湿分分離加熱器、22…蒸気配管、
23…復水系配管、24…復水ポンプ、25…低圧給水加熱
器、26…伝熱管、27…高圧給水加熱器、28…伝熱管、29
…伝熱管、30…排気筒、31…流入側配管、32…循環ポン
プ、33…流出側配管、34…伝熱管、35…伝熱管、36、3
7、38…流路配管、39…原子炉制御装置、40…ガスター
ビン制御装置、41…蒸気タービン、42…原子炉出口蒸気
圧力、43…圧力検出器、44…蒸気加減弁、45…フィード
バック制御、46…蒸気タービン入口蒸気温度、47…温度
検出器、48…ガスタービンの燃料調節弁、49…昇圧ポン
プ、50…蒸気だめ、51…薬液注入配管、52…酸性薬液貯
留タンク、53…アルカリ薬液貯留タンク、54、55…注入
ポンプ、56、57…止め弁、58…加圧器、59…溶解塩注入
配管、60…バルブ、61…溶解塩供給タンク、62…ヒー
タ、63、64…弁、65、66…配管、67…膨張タンク、68…
入口側止め弁、69…出口側止め弁、70…補助蒸気加熱
器、71…補給水管、72…補助蒸気管、73…線路、74、75
…遮断器、76…系統系、77…原子炉常用系、78…遮断
器、79…原子炉非常系、80…蒸発器、81…低沸点媒体発
電プラント、82…低沸点媒体サイクル、83…気液分離
器、84…吸収器、85…凝縮器、86…流体ポンプ、87…再
生器、88…伝熱管。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nuclear power plant, 2 ... Gas turbine power plant, 3 ... Waste heat recovery boiler, 4 ... Reactor, 5 ... Main steam heater, 6 ... Main steam pipe, 7 ... High pressure turbine, 8 ... Low pressure turbine, 9 ... Generator, 10… Condenser, 11… Water supply pipe, 12… Water supply pump, 13… Energy saving machine, 14… Combustion chamber, 15… Gas turbine, 16
... compressor, 17 ... generator, 18 ... waste gas pipe, 19 ... exhaust pipe, 20
… Main steam heater, 21… Moisture separation heater, 22… Steam piping,
23 ... condensing system piping, 24 ... condensing pump, 25 ... low pressure feed water heater, 26 ... heat transfer tube, 27 ... high pressure feed water heater, 28 ... heat transfer tube, 29
... heat transfer tube, 30 ... exhaust pipe, 31 ... inflow side pipe, 32 ... circulation pump, 33 ... outflow side pipe, 34 ... heat transfer pipe, 35 ... heat transfer pipe, 36, 3
7, 38: Flow pipe, 39: Reactor control device, 40: Gas turbine control device, 41: Steam turbine, 42: Reactor outlet steam pressure, 43: Pressure detector, 44: Steam control valve, 45 ... Feedback Control, 46: Steam temperature at steam turbine inlet, 47: Temperature detector, 48: Gas turbine fuel control valve, 49 ... Boost pump, 50 ... Steam reservoir, 51 ... Chemical liquid injection pipe, 52 ... Acid chemical liquid storage tank, 53 ... Alkaline chemical storage tank, 54, 55 injection pump, 56, 57 stop valve, 58 pressurizer, 59 dissolved salt injection piping, 60 valve, 61 dissolved salt supply tank, 62 heater, 63, 64 ... Valve, 65, 66… Piping, 67… Expansion tank, 68…
Inlet stop valve, 69 ... Outlet side stop valve, 70 ... Auxiliary steam heater, 71 ... Make-up water pipe, 72 ... Auxiliary steam pipe, 73 ... Track, 74, 75
... Circuit breaker, 76 ... System system, 77 ... Reactor service system, 78 ... Circuit breaker, 79 ... Reactor emergency system, 80 ... Evaporator, 81 ... Low boiling medium power generation plant, 82 ... Low boiling medium cycle, 83 ... Gas-liquid separator, 84: absorber, 85: condenser, 86: fluid pump, 87: regenerator, 88: heat transfer tube.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 沸騰水型原子炉で発生する蒸気を作動蒸
気として蒸気タービンを駆動し発電機を回転させて発電
する原子力発電プラントと、この原子力発電プラントに
併設したガスタービン発電プラントと、このガスタービ
ン発電プラントのガスタービンに接続した排熱回収ボイ
ラと、この排熱回収ボイラ内に組み込まれた伝熱管の両
端側に前記原子力発電プラントに設置された給水加熱器
および主蒸気加熱器を配管接続して循環系路を形成する
中間ループとを具備したことを特徴とする複合発電設
備。
1. A nuclear power plant for generating electricity by driving a steam turbine and rotating a generator using steam generated in a boiling water reactor as working steam, a gas turbine power plant attached to the nuclear power plant, A waste heat recovery boiler connected to a gas turbine of a gas turbine power plant, and a feed water heater and a main steam heater installed in the nuclear power plant at both ends of a heat transfer tube incorporated in the waste heat recovery boiler. And an intermediate loop connected to form a circulation path.
【請求項2】 前記原子炉には原子炉出口蒸気圧力を制
御する原子炉制御装置を備え、前記蒸気タービンには前
記原子炉制御装置からの蒸気圧力状態量を検出する蒸気
圧力検出器からの信号を入力する蒸気加減弁とを有する
蒸気タービン制御装置を備え、前記ガスタービンには前
記蒸気タービン制御装置からのタービン入口蒸気温度信
号を入力する蒸気温度検出器および燃料調節弁を有する
ガスタービン制御装置を備えてなることを特徴とする請
求項1記載の複合発電設備。
2. The reactor according to claim 1, wherein the reactor includes a reactor controller for controlling a reactor outlet steam pressure, and the steam turbine includes a steam pressure detector for detecting a steam pressure state quantity from the reactor controller. A steam turbine control device having a steam control valve for inputting a signal, wherein the gas turbine includes a steam temperature detector for inputting a turbine inlet steam temperature signal from the steam turbine control device, and a fuel control valve. The combined power generation facility according to claim 1, further comprising a device.
【請求項3】 前記中間ループの作動流体は純水または
pHを 8.5から 9.5に調整した冷却水からなることを特
徴とする請求項1記載の複合発電設備。
3. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein the working fluid of the intermediate loop is made of pure water or cooling water whose pH is adjusted to 8.5 to 9.5.
【請求項4】 前記中間ループの前記排熱回収ボイラの
入口側に溶解塩供給タンクを設け、この中間ループを流
れる作動流体は溶解塩、亜硝酸塩系溶解塩または液体金
属からなることを特徴とする請求項1記載の複合発電設
備。
4. A molten salt supply tank is provided on the intermediate loop at an inlet side of the waste heat recovery boiler, and a working fluid flowing through the intermediate loop is composed of a dissolved salt, a nitrite-based dissolved salt, or a liquid metal. The combined power generation facility according to claim 1.
【請求項5】 前記中間ループに加圧器を設けてなるこ
とを特徴とする請求項1記載の複合発電設備。
5. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein a pressurizer is provided in the intermediate loop.
【請求項6】 前記中間ループに前記作動流体の体積膨
張を吸収する膨張タンクを設けてなることを特徴とする
請求項1記載の複合発電設備。
6. The combined cycle power plant according to claim 1, wherein an expansion tank for absorbing a volume expansion of the working fluid is provided in the intermediate loop.
【請求項7】 前記中間ループの前記排熱回収ボイラ内
に組み込まれた伝熱管に接続する流入側配管および流出
側配管にそれぞれ止め弁を設けてなることを特徴とする
請求項1記載の複合発電設備。
7. The composite according to claim 1, wherein a stop valve is provided in each of an inflow side pipe and an outflow side pipe connected to the heat transfer pipe incorporated in the exhaust heat recovery boiler of the intermediate loop. Power generation equipment.
【請求項8】 前記ガスタービン発電機に第1および第
2の遮断器を並列接続し、前記第1の遮断器に系統系を
直列接続し、前記第2の遮断器に原子炉常用系を直列接
続してなることを特徴とする請求項1記載の複合発電設
備。
8. A first and a second circuit breaker are connected in parallel to the gas turbine generator, a system is connected in series to the first circuit breaker, and a reactor service system is connected to the second circuit breaker. The combined power generation facility according to claim 1, wherein the combined power generation facility is connected in series.
【請求項9】 前記ガスタービン発電機を第1から第3
の発電機として3台並列配置し、前記第1のガスタービ
ン発電機に系統系、原子炉常用系および第1の原子炉非
常用系をそれぞれ遮断器を介して並列接続し、前記第2
のガスタービン発電機に系統系および第2の非常用系を
それぞれ遮断器を介して並列接続し、第3のガスタービ
ン発電機に系統系および第3の非常用系をそれぞれ遮断
器を介して並列接続してなることを特徴とする請求項1
記載の複合発電設備。
9. The gas turbine generator according to claim 1, further comprising:
Three power generators are arranged in parallel, and a system system, a reactor service system, and a first reactor emergency system are connected in parallel to the first gas turbine generator via circuit breakers, respectively,
The system and the second emergency system are connected in parallel to each other via a circuit breaker, respectively, and the system and the third emergency system are respectively connected to the third gas turbine generator via a circuit breaker. 2. The method according to claim 1, wherein the connection is made in parallel.
The combined power plant described.
【請求項10】 前記排熱回収ボイラ内に補給水を流入
する補助蒸気加熱器を組み込み、この補助蒸気加熱器の
下流側に前記原子力発電プラント用補助蒸気および隣設
地域の冷暖房用設備用配管を接続してなることを特徴と
する請求項1記載の複合発電設備。
10. An auxiliary steam heater for injecting make-up water into the exhaust heat recovery boiler is installed, and downstream of the auxiliary steam heater, the auxiliary steam for the nuclear power plant and piping for cooling and heating equipment in an adjacent area. The combined power generation facility according to claim 1, wherein
【請求項11】 軽水を冷却材とする原子炉と、この原
子炉に主蒸気管を介して接続した主蒸気加熱器と、この
主蒸気加熱器に主蒸気管を介して接続した高圧タービン
と、この高圧タービンに接続した発電機と、前記高圧タ
ービンからの流出蒸気を流入する伝熱管を備えた蒸発器
と、この蒸発器内の伝熱管出口側に純水ポンプを介して
接続した給水加熱器と、この給水加熱器と前記原子炉と
を接続する給水管と、前記蒸発器内の伝熱管により加熱
された低沸点媒体蒸気を流入する気液分離器と、この気
液分離器で分離された低沸点媒体蒸気により回転する低
圧タービンと、この低圧タービンに接続した発電機と、
前記低圧タービンから流出する低沸点媒体蒸気を流入す
る吸収器と、この吸収器に接続した凝縮器と、この凝縮
器に流体ポンプを介して接続した再生器と、この再生器
と前記蒸発器とを接続する戻り配管と、前記給水加熱器
の伝熱管を加熱した蒸気を流出する中間ループ配管と、
この中間ループ配管に昇圧ポンプを介して接続した排熱
回収ボイラ内の節炭器と、この節炭器に接続した前記排
熱回収ボイラ内の過熱器と、この過熱器と前記主蒸気加
熱器とを接続する中間ループ配管と、前記主蒸気加熱器
と前記給水加熱器とを接続する中間ループ配管とを具備
したことを特徴とする複合発電設備。
11. A reactor using light water as a coolant, a main steam heater connected to the reactor via a main steam pipe, and a high-pressure turbine connected to the main steam heater via a main steam pipe. A generator connected to the high-pressure turbine, an evaporator provided with a heat transfer tube through which steam flowing out of the high-pressure turbine flows, and a feed water heating connected to a heat transfer tube outlet side of the evaporator via a pure water pump. , A feed pipe connecting the feed water heater and the reactor, a gas-liquid separator into which the low-boiling-point medium vapor heated by the heat transfer pipe in the evaporator is separated, and separated by the gas-liquid separator. A low-pressure turbine rotated by the low-boiling-point medium steam, a generator connected to the low-pressure turbine,
An absorber into which the low-boiling-point medium vapor flowing out of the low-pressure turbine flows, a condenser connected to the absorber, a regenerator connected to the condenser via a fluid pump, the regenerator and the evaporator, A return pipe for connecting the heat transfer pipe of the feed water heater, and an intermediate loop pipe for discharging steam that has heated the heat transfer pipe.
A economizer in the exhaust heat recovery boiler connected to the intermediate loop pipe via a booster pump, a superheater in the exhaust heat recovery boiler connected to the economizer, the superheater and the main steam heater, And an intermediate loop pipe connecting the main steam heater and the feed water heater.
【請求項12】 前記低沸点媒体は水とアンモニアの混
合物またはフロリノール85からなることを特徴とする請
求項11記載の複合発電設備。
12. The combined cycle power plant according to claim 11, wherein the low-boiling medium comprises a mixture of water and ammonia or Florinol 85.
【請求項13】 前記中間ループ配管を流れる作動流体
と熱交換する主蒸気加熱器、湿分分離加熱器、給水加熱
器、または蒸発器に組み込まれた伝熱管は内管と外管と
の間に金属編組体を挿着してなる二重管構造からなるこ
とを特徴とする請求項1ないし12記載の複合発電設備。
13. A heat transfer tube incorporated in a main steam heater, a moisture separation heater, a feed water heater, or an evaporator for exchanging heat with a working fluid flowing through the intermediate loop pipe, wherein a heat transfer tube is disposed between the inner tube and the outer tube. 13. The combined power generation facility according to claim 1, wherein the combined power generation facility has a double-pipe structure in which a metal braid is inserted into the power generator.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008099470A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Yokogawa Electric Corp Power supply unit
JP2013100726A (en) * 2011-11-07 2013-05-23 Metawater Co Ltd Residual heat low boiling point electric power generation system
CN107605558A (en) * 2017-11-08 2018-01-19 微特博(天津)新能源科技有限公司 The co-generation unit and its heat supply method of hot-water boiler

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