JPS6098394A - 開・閉ル−プ型循環水系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子力発電所の循環水系に係わり、原子炉ス
クラム時に、？１ｖ水潮位が津波等により異常低下する
事に起因する循環ポンプトリップを防止する循環水系に
係わる。

〔発明の背景〕

本発明の従来例を第１図にて説明する。

循環水系は、タービン枢動後の蒸気を復水器３内で凝縮
冷却して・復水器３内を高真空に保持する機能を有して
いる。

取水口４より取入れた海水１１は、循環ポンプ１により
復水器３内に移送され、蒸気を凝縮冷却し復水器３内を
高真空に保持する。復水器３を出た海水は、放水口５よ
り、そのｉ！ま海へ放出される。循環ポンプ１は、取水
槽水位検出装置の水位低信号で、ポンプ保護のため、ト
リップするよう罠なっている。ポンプトリップが発生す
ると復水器３内の真空度が低下し・真空度ＰＴＢｌ−１
ｇでタービン６がトリップする。更に、真空度が低下し
てＰＶｍｉ＋Ｈｇに致ると主蒸気隔離弁８が閉じられ汚
染蒸気がタービン６から漏洩するのを防止する。しかし
ながらこの場合、原子炉７は隔離されているため、内圧
が上昇し主蒸気逃がし安全弁９が作ｉ！ＩＩＪ、汚染蒸
気が圧力抑制室１０へ噴出され、圧力抑制室１０内が汚
染され、保守・点検時に被曝が問題となる。

今、地震等の理由で、原子炉スクラムと、１１シ震によ
って引き起こされる津波による海水潮位異常低の現象が
発生した場合、取水槽２の水位は低下し取水槽水位検出
装置１５の水位低信号で、循環ポンプ１はトリップする
。これＫより復水器３内の真空度は低下し遂ＶＣは、主
蒸気隔離弁８が閉じられ、主蒸気逃がし安全弁９が作動
し、圧力抑制室１０へ汚染蒸気が噴出し、圧力抑制室１
０内を汚染するという問題点が発生する。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、地震による原子炉スクラムと地震によ
って引き起こされる津波による海水潮位異常低の現象が
同時に発生した場合にも、循環水ポンプをトリップする
事なく復水器内の真空度を保持し、主蒸気隔離弁が閉に
なるのを防止するに好適な循環水系を提供するにある。

〔発明の概要〕

原子炉スクラムが発生した場合、復水器内の交換熱量比
（原子炉出力１００％時の復水器内交換熱量Ｑｏに対す
る比）は第２図に示す如く時間（秒）の経過とともに急
速に減少し、原子炉スクラムが発生して、津波等による
海水潮位が異常低になる時間をｔ秒後とすると、その時
の復水器内交換熱量比はｑ＝Ｑ／ＱｏＸ１００（％）と
なっている。

第３図は、復水器性能特性を示している。

償軸は、復水器内交換熱量比、縦軸は、復水器真空度を
表わしており・曲線口、・・、二は、溪水器入口海水温
度θＮ、θ、θＶを一定とした場合の復水器内交換熱量
比と復水器真空度との関係を表わしたものである。ここ
で復水器入口海水温度θＮ、θ、θＶは、θＮ〈θ〈θ
Ｖの関係がある。

図中（ホ）の点は復水器設計点（原子炉出力１００多時
の復水器運転状態）で榎水器真空度ＰＮ、復水器入口海
水温度θＮの状態にある。

図中（へ）の点は、復水器真空度Ｐｖで、この点で主蒸
気隔離弁８が閉じられ、主蒸気逃がし安全弁９が作動す
る。原子炉スクラムが発生してｔ秒後に、津波等により
取水槽の水位が低下すると取水槽、循環ポンプ、復水器
が閉ル−プを構成して循環ポンプは運転を続けるが、こ
の場合、閉ル−プ内海水温度は上昇して復水器真空度は
低下する。

すなわち復水器の状態は、点（ホ）から（ロ）の曲線に
沿って点（ト）に到り海水循環温度の上昇とともに（チ
）の直線上に沿って点（へ）に至１］ると主蒸気隔離弁
が閉となり、主蒸気逃がし安全弁は作動する。

第４図（・ま、原子炉スクラムが発生後、取水槽。

循環ポンプ、復水器は閉ループを構成した場合の復水器
入口温度上昇カーブを示したものである。

この曲線は２式（１）の微分方程式で表わさ」する。

Ｃ−−＋　ｋ　Ａ　（θ−００） ｄτ ＝ｑＱｏ　・・・・・・（１） Ｃ：　循環水系の熱容量 θ；　復水器入口海水温度 τ：　循環水系が閉すイ之ルを構成した後の時間 に：　熱伝達係数 Ａ：　循環水系全表面積 θ０＝　周囲温度　（θθキθＮ） ＱＱｏ：　復水器熱交換遊 Ｃ１１式より７時間後の復水器入口汚水温度は１周囲温
ＷＯｏが近似的にθＮに等しいとするとで表現される。

次に津波の周期を１．とすれば、Ｌ　ｔ　／　２　の間
は、設計潮位以上であり・この間逆流防止装置を解除す
れば、取水槽内で充分に混合冷却されると考えられるた
め、復水器入口海水温度は′ＰＪ５図に示す如く周期１
丁の曲線となる。

今、循環水系の配管口径をｄ、長さをｔとし。

復水器の表面積と熱容量を無視すると πｄ２ｚ Ｃ＝　−ｘ　１０　”　−−・−（３１ｋＡ＝にπｄｔ
　・・・・・・（４） 津波の周期ｉｔ　＝１時間とすれば 但し　ｋ　＝　ｌ　Ｑ　ｋｃａｌ／ｈ　′Ｃ＋ｎ’ｄ＝
３，５ｔｈ 又　Ｑ　Ｑｏ　／ＫＡ　＝　ｑ　Ｑｏ　／　Ｉぐπｄ７
　中　３Ｘ１０’但し　ｔ　＝　２００　ｎｌ ｑＱｏ　＝　６　Ｘ　１０’ｋｃａｌ／ｈ　（１系列の
交換熱量） 従って　θ−θＮ〈３０″Ｃとなる。

しかしながらθＶは８０〜９０′ｃで主蒸気隔離弁は閉
状態になるため、復水器の運転状態は、第３図で示した
曲線（チ）の上であり復水器真空度は−Ｐｖ以下になる
事は起こり得ないと言える。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第６図によって説明する。

実際プラントでは、復水器が、２系列、３系列があるが
、本図では簡単のために１系列で代表している。

プラント通常運転中は、取水口４より取入れられた海水
は・を水槽２に貯水される。取水槽２内の海水は、循環
ポンプ１により復水器３へ移送するＯ 復水器３を出た海水は・そのまま放水口５より海へ放出
する。

この状態で地震が発生した場合、原子炉Ｑｊスクラムす
るが、海水潮位が設計潮位よりも上であれば、循環ポン
プ１はトリップすることなく、循環水系は、稼動しつづ
ける。

しかしながら、地震が発生した後、津波等が発生して海
水潮位が異常に低下して、設計潮位よりも下がった場合
、朋水槽２内の海水は逆流するため検潮器１６により、
逆流防止装置１７を作動させ海水の逆流を防ぐとともに
切換弁１３を閉から開、切換弁１４を開から閉にする事
により、取水槽２．循環ポンプ１、復水器３が閉サイク
ルを構成させる。

この場合循環水系は、主蒸気隔離弁６が閉じられる復水
器３内温度θＶが（５）式を満足するように、Ａを設計
の段階で考慮し、津波の周間を丁の場合通流防止装ｆｆ
ｔ１７をＬ？／２０間隔でオンオフさせれば閉サイクル
で運転しても復水器３人口海水温度はθＶを越える事は
なく、従って主蒸気逃がし安全弁９は作動しない。

８ｇ７図は、逆流防止装置１７の一例を示したものであ
り、昇降機１９、ゲート２２より構成されている。潮位
が、設計潮位以下の場合・ゲート２２は閉じられ、潮位
が回復すると開けられるように検潮器１６によって制御
される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原子炉スクラムに続く潮位異常低の事
象に対して、主蒸気逃がし安全弁作動に致らないよう、
循環水系の運転を継続でき、圧力抑制室を清浄（（保持
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す図、第２図Ｆｉ原子炉スクラム後
の交換熱惜比の推移を示す図、第３図は腹水器の性能曲
線図・第４図は循環水系が閉サイクルを構成した後の復
水器入口海水温度の推移を示す図、第５図は本発明の復
水器入口海水温度の推移を示す図、第６図は本発明の実
施例を示す図。 第７図は逆流防止装置の一例を示す図である。 １・・・循環ポンプ、２・・・取水槽、３・・・復水器
、４・・・取水口、５・・・放水口、６・・・タービン
、７・・・原子炉、８・・・主蒸気隔離弁、９・・・主
蒸気逃がし安全弁、１０・・・圧力抑制室、１３・・・
切換弁、１４・・・切換弁。 １５・・・取水槽水位検出装置、１６・・・検潮器、１
７・・・逆流防止装置、１８・・・信号回路、１９・・
・昇降機。 ＼−〜／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、海水を取入れる取水口、取入れた海水を貯蔵する取
   水四、取水槽より、復水器を経て海水を放水口へ移送す
   る循環ポンプ・及びこれら海水の流路となる配管・弁か
   ら構成される循環水系において、復水器出口より取水槽
   へ移送するバイパス配管を設置し、検測器の信号で取水
   槽、循環ポンプ、復水器が閉ループを構成するように・
   バイパス配管とバイパス配管接続点から放水口迄の配管
   に切換弁・取水槽から取水口への海水逆流を防止する逆
   流防止装置を設置した事を特徴とする開・閉ループ型循
   環水系。