JPS5842777Y2 - 発電プラントの復水加圧装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はたとえば原子力発電プラントの復水系統におい
て、系内を流れる復水の流動が流量不足、さらには自己
蒸発現象によって不安定化するのを抑制するために設け
られる発電プラントの復水加圧装置に関する。

周知のように、原子力発電プラントの復水、給水系統は
上流側の復水器から最下流に位置する原子炉までの間に
能力の異なる３種類の輸送ポンプを設けている。

これらは輸送流体の呼称に合わせて復水器寄りのものを
低圧復水ポンプ、中間のものを高年復水ポンプ、原子炉
寄りのも給水ポンプとそれぞれ呼んでいる。

しかして、これらの各ポンプは突発的な故障や点検等の
際にもプラントの運転が続行可能なように常用ポンプ（
通常複数台）に加えて予備ポンプを最低１台設けており
常用ポンプに異常があれば直ちにこの予備ポンプが自動
的に起動して復水、ないし給水の流量低下を補なうよう
になっている。

第１図はこの種の復水、給水系統を備えた原子力発電プ
ラントの典型的な構成を示している。

タービン１から排出される蒸気は復水器２で凝縮され、
全量が復水として回収される。

その後、復水は復水器２から複数の低圧復水ポンプ３に
よって抽出され、グランド蒸気復水器４、および空気抽
出器５を通して復水浄化装置６に送られる。

復水はここでろ過装置などにより所定の清浄度を回復し
、その後複数の高圧復水ポンプ７に抽出されて複数の低
圧給水加熱器８，９．１０を通る間に温度が高められる
。

この昇温した復水は、以後給水と呼称が変えられ、この
給水が給水ポンプ１１により抽出されて高圧給水加熱器
１２を通って原子炉１３に入り、ここで熱交換によって
蒸気となり再びタービン１に送られる。

なお、図中符号２１．２２および２３は、例えばプラン
ト起動時のように復水の流量が安定してないときに熱交
換器類、すなわちグランド蒸気復水器４、および空気抽
出器５が必要とする冷却水を循環せしめるための復水最
少流量循環系統、調節弁、および調節器である。

また、符号３１は給水回収管を示している。

しかして、かかる系統構成において、系内のあるポンプ
、たとえば低圧復水ポンプ３が運転中に異常停止した場
合には上述したように予備ポンプが自動的に立ち上がる
ために復水流量の減少は速やかに解消する。

この時間は経験によると５秒程度であり、一見したとこ
ろあまり問題はなさそうに考えられる。

しかし、かかる復水系統の上流側部分は復水最少流量循
環系統２１を介して高いレベルの真空容器である復水器
２と連通されており、次のような問題がある。

すなわち、低圧復水ポンプ３が異常停止すると、系内の
復水流量は一時減少する。

このとき復水最小流量循環系統２１に設けられている調
節介２２が調節器２３から送られる流量低下信号で開放
されると、系内の圧力バランスは一瞬にして崩れ、復水
系統が復水器２の圧力レベルに近似するところまで圧力
降下する。

この場合、時間は短かくても系内の復水はグランド蒸気
復水器４および空気抽出器５を通過した後であり、飽和
水となっている復水がこのときの圧力降下により自己蒸
発する。

一方、復水系統の上流側はプラント機器配置の都合上復
水器２内の復水規定水面よりも高い位置にあり、系内の
一部ではサイホンの成立が期待できない。

それでも、普通の運転状態であれば低圧復水ポンプ３の
吐出圧が系内に作用し、復水の流れは円滑である。

しかし、低圧復水ポンプ３が停止した瞬間にはサイホン
機能を持たせられないことにより復水の流れが途切れ、
予備ポンプが起動して一定の圧力を回復するまでの間、
復水の脈動現象が起こる。

そして万一常用ポンプが２台共停止するようなことか′
あれば系内の圧力バランスは完全に崩れ、復水の自己蒸
発も始まる。

しかして、このような復水の自己蒸発、および脈動現象
は復水の円滑な流れを阻害するのみならず、プラントの
運転管理に重大な影響を及ぼす。

すなわち、自己蒸発により蒸気が発生すると、系内の到
るとこで気水分離が起こり、その後当該気水分離空間に
加圧された復水が送られると、系内圧力は一気に上昇し
、復水系統の各機器がこのときの水撃作用によって損傷
をうけることがある。

本考案は上述した点を考慮して、復水系統に常時一定の
静圧を与え、これにより復水の円滑な流動を可能ならし
めるようにした発電プラントの復水加圧装置を提供しよ
うとするものである。

以下、本考案の一実施例を第２図を参照して説明する。

なお、第２図において、第１図に示されるものを同一部
分には同一の符号を付してその説明を省略する。

第２図において、符号５２は内部に一定量の流体を収容
できるように圧力容器として構成された復水溜めである
。

この復水溜め５２は復水器２との立面的な配置でみると
、少なくとも復水器２の復水規定水面よりも高い位置に
設定されている。

具体的には、静水頭に関して高圧復水ポンプ７の必要吸
込圧力を考慮し、これを保証し得る高さにその規定水面
を設定している。

さらに、復水溜め５２は上述の規定水面からオーバフロ
ー管５３を取り出して復水器２と連結させている。

また、この復水溜め５２はスタンドパイプ５１を備えて
おり、これを介して復水系統の高圧復水ポンプ７の上流
側と連通させている。

なお、図中符号５４は復水溜め５２内で復水の自己蒸発
があったとき、この蒸気を復水器２へ導くためのバラン
ス管である。

次に、動作を説明する。

■ 通常運転中 低圧復水ポンプ３により抽出された復水は、グランド蒸
気復水器４および空気抽出器５を通って復水浄化装置６
に達する。

ここで復水は一定の時間をかけて浄化され、その後高圧
復水ポンプ７により抽出されて下流側へと送られるが、
このとき一定量の余剰水が系内に流されており、この余
剰水がスタンドパイプ５１を通って復水溜め５２に流れ
る。

復水溜め５２内には復水系統から回収される余剰水が常
時溜められていて、一定の水位を超えると、オーバーフ
ロー管５３を介して復水が復水器２へ戻されるようにな
っている。

ＩＩ 低圧復水ポンプ停止時 通常運転中、復水系統の低圧復水ポンプ３が何らかの原
因で停止すると、系内圧力は一瞬にして下がり、同時に
、復水流量も急激しようとする。

しかし、復水系統は予め余剰水をスタンドパイプ５１、
および復水溜め５２内に溜めておき、これにより系内圧
力を高圧復水ポンプ７の吸込圧力を保証するレベルに高
めているため、圧力の低下が起こらない。

一方、復水流量も復水溜め５２内の余剰水がこれを一定
時間補なうので、不足を生じない。

このため、圧力の低下によって生じる復水の自己蒸発は
復水系統の系内圧力が充分に高いので発生する心配がな
く、また復水の脈動についても流量および圧力が保証さ
れているため、軽微なものとなり、したがって、復水の
流動が不安定化することはない。

かくして、復水の流動は輸送ポンプの突発的な停止にも
かかわらず円滑であり、復水系統に水撃作用が発生する
心配はない。

なお、本考案においてプラント起動時に復水最少流量循
環運転を実施する場合は、高圧復水ポンプ７の入口側に
設けられている開閉弁（図示せず）を閉じることにより
、復水最少流量循環運転回路を形成することができる。

すなわち、復水器２から低圧復水ポンプ３を介して復水
を抽出し、これをグランド蒸気復水器４空気抽出器５復
水浄化装置６を経て、さらにスタンドパイプ５１復水溜
め５２オーバフロー管５３を通して復水器２に回収する
ようにすれば、従来技術と同様にプラント起動時の冷却
水の確保が可能である。

以上説明したように本考案によれば、復水器の復水規定
水位を基準にして少なくともそれよりも高位にその据付
位置を設定された復水溜めを設け、これと復水系統の高
圧復水ポンプの上流側とをスタンドパイプを介して連通
させているから、低圧復水ポンプの異常停止の場合にも
系内圧力が低下せず、復水を円滑に供給できるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるところの発電プラントの復水、
給水系統を示す構成図、第２図は本考案による発電プラ
ントの復水加圧装置の一実施例を示す構成図で゛ある。 ２・・・・・・復水器、３・・・・・・低圧復水ポンプ
、４・・・・・・グランド蒸気復水器、５・・・・・・
空気抽出器、６・・・・・・復水浄化装置、７・・・・
・・高圧復水ポンプ、５１・・・・・・スタンドパイプ
、５２・・・・・・復水溜め、５３・・・・・・オーバ
ーフロー管、５４・・・・・・バランス管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 復水器と、この復水器の復水規定水位を基準にして少な
   くともそれよりも高位にその据付位置を設定された復水
   溜めと、この復水溜めと復水系統の高圧復水ポンプの上
   流側とを連通ずるスタンドパイプとを具備してなる発電
   プラントの復水加圧装置。