JPS6027914B2 - 蒸気原動プラントの復水精製装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気サイクルに用いられる復水に関し、更に詳
細には復水の精製方法および装置に関する。

この用語精製は、例えば鉱物除去法、ろ過又は殺菌消毒
によって復水の任意の不必要な成分を単一体又は結合体
で除去したり、還元したり又は中和したりすることを含
むよう用いられる。原子炉における多くの通常の全流復
水鉱物除去器および他の原動プラントサイクルは主復水
ポンプの下流の給水システムに直列の流れ配置で設けら
れている。従って、この鉱物除去器は最大のシステム圧
力、通常は約６００〜７０＆ｓｉに設計され、常時５０
０ｐｓｉの圧力で作動する。このようなシステムにおけ
る鉱物除去器が作動のためバイパスされる場合、復水ポ
ンプの圧力の減少がポンプシステムを不調にさせ、従っ
てたとえスロットル制御がバイパス作動に用いられたと
しても原動プラントの動力効率を低下させる。このよう
な直列の流れ配置における鉱物除去器は再循環能力を有
せず又過剰の復水器漏洩を処理するか又は水に含有する
余分な鉱物を清浄にすることができず、このような場合
にはプラントを停止しなければならない。本発明の側流
復水鉱物除去器システムは高鉱物含有復水で作動でき且
つ追加の利益を提供する。本発明は所望時作動のためポ
ンプシステムを不調にすることなく鉱物除去器のバイパ
スを行なうことができる。本発明は、又、余分な復水器
漏洩を処理したり、幾つかの復水器（この全ては鉱物除
去器に接続される）を用いるシステムの一部である復水
器における復水鉱物成分を清浄にすることができる。こ
の場合に単一の漏洩復水器だけが全ての鉱物除去器によ
って補修される。これらの利益は主復水ポンプの上流の
復水回路に鉱物除去器を配鷹することによって行なわれ
る。

鉱物除去器が必要でない場合、鉱物除去器は、この鉱物
除去器への上流バイパスが復水ポンプからの排出圧力を
生じさせないのでポンプシステムに影響を与えることな
くバイパスできる。通常の作動において、本発明は蒸気
サイクルに用いるため全復水流を遮断して主復水ホット
ウェルに放出するよう用いられる。しかし、鉱物成分が
鉱物除去器を通った後も尚高い場合、水は、復水が主復
水ホットウェル次いで復水ポンプに向けられる前に許容
限界が得られるまで主復水器を通して再循環され、従っ
てプラントを停止させることを防ぐ。側流システムの追
加の特徴は水がホットウェルの上流で処理され且つ再加
熱のための設備が設けられている復水ホットウェルで更
に再加熱されないので比較的低温、約１３４０Ｆ以下で
且つ側流復水ポンプを用いて低圧、例えば約５０〜１０
倣ｓｉで作動できる。

これらの特徴は鉱物除去システムおよびそれに必要な樹
脂のコストを安価にする。再加熱領域が復水器に用いら
れる場合本発明は鉱物除去樹脂と接触させるため低温の
復水器を提供しこのため樹脂の寿命を長くする。本発明
の方法およびシステムに最も近い従来技術は１９５＄王
７月２日Ｅ１ｅｃｔｒｉｃａｌＷｏｒｌｄに報告された
ＣＩｅｖｅｌａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｕｍｊｎａ
ｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙの“バイパス水処理システム
”である（特に１８ ２６および３１頁参照）。

この従来システムは本質的に管と管とのシートジョイン
トに関するものである。このシステムは通常の全流連続
鉱物除去器と共通して幾つかの大きな作動問題を含んで
いる。このシステムではホットウェルポンプで管破損が
検出される。これは下流の汚染を防ぐには間に合わない
。本発明では汚染は復水がホットウェルに解放される前
に主復水器内の水平バッフルの上流でサンプリングする
ことによって検出され得る。更に、上記従釆のシステム
では管破損およびバイパスシステムへの切換の場合に鉱
物除去器ポンプは最早やバイパスできなく復水ポンプと
直列に用いられなければならない。これはホットウェル
ポンプの吸引を介してポンプ作用する鉱物除去器ポンプ
と直列システムを形成し実際には通常の直流鉱物除去配
置と同じ欠点がある。本発明の目的は上記の如き従来の
欠点を改善することにある。

以下添附図面を参照して本発明の具体例について詳細に
説明する。

図面において、第１図は原動プラントの蒸気サイクルを
示し、作動流体通路は主復水ポンプ１０を含み、このポ
ンプは一連の低圧給水加熱器１１と達通しこの加熱器は
主給水ポンプ１２と接続している。

この主給水ポンプは高圧給水加熱器１３と運通し、この
加熱器から給水が蒸気ボィラ１４に戻される。ボィラ１
４からの蒸気はタービン発電機１５を作動しこの発電機
から蒸気は主復水器１６に通される。この主復水器１６
は典型的にその下流端にホットウェル部１７を備えてい
る。理解されることは上記サイクルは例示的であって多
くの変形および蒸気サイクルに対する追加が行なわれる
ことである。本発明の側流蒸気精製システムは復水器１
６の上流部１９と下流部２０を限定する分割手段則ち水
平バツフル１８を含む。

バツフル１８を通して通路２１が復水器１６の上流部１
９と下流部２０との間に流体達通を開放している。水平
なバツフル１８はその上流側にある復水流体プール２３
に流体を引き止めるよう通路２１に隣接してせき２２を
有する。更に復水が通路２１を通して直接流れないよう
通路２１とせき２２の上方に配置された バッフル２
４が設けられている。水精製装置のバンク、通常では復
水鉱物除去脱イオン器２５のバンクが復水器１６から間
隔をあげて配置されている。

管２６がプール２３と鉱物除去器２５との間に接続され
且つこの管２６および鉱物除去器２５を通して流体を流
す復水ポンプ２７がこの管２６に接続されている。管２
８が鉱物除去器からの鉱物除去復水を受け且つそれを管
２９を通してプール２３に再循環する。これとは別に鉱
物除去復水はバッフル１８の下流側と蓮通し且つホット
ウェル１７の復水３１と蓮適状態に管３０を通して流さ
れる。弁３２，３３，３４が夫々２６，２９，３０を通
して流体流を選択的に開放したり閉じたりするよう配置
されている。動力プラントが作動はするが復水の鉱物除
去則ち脱イオンを必要としていないとき弁３２は閉じら
れポンプ２７が不作動になり従ってプール２３内の復水
はせき２２をオーバフローし且つ鉱物除去システムを完
全にバィパスしてホットウェル１７の復水３１に直接通
す。鉱物除去が必要なとき弁３２が開かれてポンプ２７
が起動される。再循環を必要としない通常の全流鉱物除
去では弁３３が閉じられて弁３４が開放されこのため鉱
物除去された復水はホットゥェル１７の復水に通される
。緊急汚染の場合即ち更に鉱物除去が必要な場合、弁３
４が閉じ弁３３が開放される。

従って管２６および鉱物除去器２５を通って流れるプー
ル２３からの復水は管２９を通してプール２３に戻り再
循環される。この再循環は、流体における汚染レベルが
許容になるまで続けられる。蒸気サイクルに用いられる
主復水器の幾つかの設計では復水がホットウェルにある
間最も普通にはホットウェルへの遍路にある間復水を再
加熱する装置が設けられる。このようなユニットでは管
３０の主復水器に戻る鉱物除去復水は適当な位置で主復
水器内に導入されこのため復水は主復水器の再加熱領域
を通過することができる。例えば第１図の実施例では管
３０は、復水が復水３１の上方の位置で主復水器に入る
よう位置決められこのため戻り流れは復水３１に達する
前に再加熱領域を通過する。典型的な装置では主タービ
ンの３つの低圧タービンェレメントからの蒸気を受ける
蒸気サイクルの３つの主復水器が設けられる。

復水器の一つに過剰漏洩がある場合本発明の側流システ
ムは漏洩復水器から鉱物除去システムを通る水の全部を
わきへそらし且つ２つの正しく作動する復水器に流しそ
のバッフルの通路を通ってホットウェルに通す。類似の
手段を上記のような緊急時に用いることができる。付随
的手段として鉱物除去復水の一部を再循環し一部をホッ
トウェル１７に流すよう弁３３，３４を調節することに
よって行なわれる。第２図の実施例は複数の主復水器を
一つの鉱物除去システムに接統している形態を示す。

従って主復水器１００，１０１は復水ポンプ１０２，１
０３と夫々接続され、これらは第１図に示された蒸気サ
イクルの一部を形成する。通常では３つの主復水器がこ
のようなシステムに用いられるが同じ原理が所望の任意
数の主復水器に適用できる。各主復水器から復水ポンプ
例えばポンプ１０２は通常では低圧供給水加熱器（図示
せず）に排出し、このような全ての加熱器からの出力は
第１図に示されたシステムの残りの部分を通して流れる
よう蓬通される。主復水器の復水の精製について鉱物除
去器のパンクが符号１０４で示されている。

復水器１００は鉱物除去器１０４と接続され復水は復水
ポンプ１０５によりポンプ作動される。主復水器１０１
の復水は同様に鉱物除去器１０４に接続され復水ポンプ
１０６によりポンプ作動される。上記の如き過剰漏洩の
場合に弁、例えば弁１０７が全て正しく機能する主復水
器について閉じられる。主復水器１００に汚染があると
すると、弁１０８が開放され主復水器１００の復水が全
体の鉱物除去器１０４を通してポンプ作動される。復水
は、弁１０９〜１０９ｅを閉じ弁１１０〜１１０ｅを開
放することによって汚染が許容レベルに減少するまで再
循環される。この結果、復水は、再循環が終了したとき
又は鉱物除去バンク１０４を通る単一の通過のみが望ま
れる場合主復水器１００のホットウヱルに通過され得る
。注目すべきこのシステムの特徴は汚染が下流に進む前
の早い段階で汚染を検出することができることである。

汚染は復水がプール２３にある間バッフル１８の上流側
で検出される。検出されると、復水は汚染が十分減少す
るまで管２６、鉱物除去器２５および管２８，２９を通
して再循環される。更に注目すべきは鉱物除去器復水ポ
ンプ２７が主復水ポンプ１０と直列に全く用いられるこ
とがないことである。この結果、復水ポンプ２７は１０
蛇ｓｉ則ち低圧作動に設計できる。上述の如く本発明の
好ましい実施例が述べられて来たが本発明はこれに限定
されることなく種々の変形を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の側流システムを用いる単一復水器を有
する蒸気サイクルの概略図、第２図は本発明の側流シス
テムを用いるよう接続された複数の復水器を有する蒸気
サイクルの一部の概略図である。 １０・・・・・・主復水ポンプ、１１・・・・・・低圧
供水加熱器、１２・・・・・・主給水ポンプ、１３・・
・…高圧給水加熱器、１４・・・・・・蒸気ボィラ、１
５・・・・・・タービン発電機、１６・・・・・・主復
水器、１７・・・・・・ホットウェル、１８・・・・・
・バッフル、１９・・・・・・上流部、２０・・・・・
・下流部、２１・・・・・・通路、２２・・・・・・せ
き。 ＦＩＧ，２．ＦＩＧ．ｌ．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホツトウエルを有する少なくとも一つの主蒸気復水
   器と、給水を清浄にする側流復水精製システムとを有す
   る原動プラントの蒸気サイクルにおいて、前記ホツトウ
   エル内で第１側の復水と第２側の復水とに分離するよう
   前記復水器に配置された分割手段と、該分割手段を通し
   てその第１側から第２側および前記ホツトウエルに復水
   を流すための通路と、前記復水器から間隔とあけて配置
   され前記給水から不純物を除去する手段と、前記分割手
   段の第１側から前記不純物を除去する手段への流体通路
   を形成する第１の導管手段と、前記不純物を除去する手
   段から前記分割手段の第１側への流体通路を形成する第
   ２の導管手段と、前記不純物を除去する手段から前記分
   割の第２側への流体通路を形成する第３の導管手段とを
   備えている蒸気原動プラントの復水精製装置。 ２ 前記側流復水精製システムは前記第１、第２および
   第３の導管手段の夫々を通る流体流を選択的に開放した
   り閉じたりするよう夫々の導管手段と結合する弁手段を
   含む特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 前記側流復水精製システムは前記通路と結合した前
   記分割手段の第１側に所定容量の水を保持する手段を含
   む特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 蒸気サイクルの一部分としてホツトウエルを有する
   主復水器を備え該主復水器がタービン発電機からの蒸気
   を受けるよう接続され、ホツトウエルが主復水ポンプに
   放出するよう接続されている型式の原動プラントに用い
   られる復水の精製装置であつて、一側に復水器の上流部
   を他側に復水器の下流部を形成しその下流側に前記ホツ
   トウエルを設けるようにしたバツフルと、該バツフルを
   通して前記ホツトウエルに向つて流体を流すよう形成さ
   れ且つその流す流体をプールに引き止めるよう前記バツ
   フルの上流側に協働的にせきを配置した通路と、前記復
   水器から間隔をあけて配置された鉱物除去を含む水精製
   装置と、前記プールを前記精製装置と接続する第１の管
   と、前記精製装置を通して流体を流すように前記第１の
   管と接続されたポンプと、精製後前記プールに戻して水
   を再循環するよう前記水精製装置を前記プールと接続す
   る第２の管と、前記精製装置を前記ホツトウエル内の復
   水と連通状態に前記バツフルの下流側と接続する第３の
   管とを備えている復水の精製装置。 ５ 前記第１、第２および第３の管の夫々にはこれら管
   を通る流体流を開放したり閉じたりする弁が設けられて
   いる特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６ 前記水精製装置に接続された複数の主復水器を含み
   、前記第１、第２および第３の管の夫々に設けられた弁
   が前記水精製装置を通して流体を任意の所定時間に流す
   よう前記主復水器の所定の一つに接続する如く位置決め
   され得る特許請求の範囲第５項記載の装置。