JPS61132897A - 原子力発電プラントの運転方法 - 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、蒸気を発生させ、タービンを駆動させ発電す
る沸騰水型原子力発電プラント、並びに加圧水型原子力
発電プラントの運転方法に関する。

〔発明の背景〕

従来、ヒータードレンを給復水に回収することにより、
プラントの熱効率を向上させることを目的として、ヒー
タードレン回収システムが従来火力発電プラント等で採
用されているが、沸騰水型原子力発電プラントでも採用
することが望まれている。

参考文献１）火力発電技術協会、タービン・発電機講座
頁５４ しかし、従来の沸騰水型原子力発電プラントでは１Ｍ子
炉内への不純物の流入量を極力低減するためにヒーター
ドレンは一旦復水器に回収し、復水浄化系で浄化後給水
とするように設計されている。

また、従来沸騰水型原子力発電プラントでは、炉内への
鉄クラツドの流入により燃料棒表面上に付着するクラッ
ド量の低減、並びに炉水中の放射性腐食生成物の低減を
目的として、給水系の鉄濃度を低い濃度で管理（目標と
して約１　ｐｐｂ以下）することが望まれていることか
ら、鉄濃度が高い可能性のあるヒータードレンを直接給
復水系に回収することは水質管理上野まれなかった。

したがって、従来はヒータードレンを給復水系に回収す
るプラントでは、ヒータードレン系に浄化装置を設け、
一旦浄化した後に給水系に回収することが一般的であっ
た。この浄化装置としては従来粉末式Ｉ過脱塩柵や電磁
フィルター等が効果的であるとされていた。

第６図に従来の実施例を示す０本実施例に示すように、
原子炉１から発生する蒸気は主蒸気系２を通して低圧タ
ービン４．および高圧タービン５に送られる。この蒸気
はヒータードレンライン１７を通して、低圧給水加熱器
１０、高゛圧給水加熱器１１、ドレンタンク１４を介し
て、給水系９にドレン回収される。一方、主蒸気系２で
タービン復水器６に凝縮回収された復水は、低圧復水ポ
ンプ７、復水前置フィルター７、復水脱塩器８で浄化さ
れた後、前述したヒータードレンを回収し、給水系９に
導かれる。さらに第７図には復水系とヒータードレンの
合流部の詳細を示す。

例えば１１００ＭＷｅ級発電プラントでは給水流量６５
００　ｎ？／ｈｒに対し、約２８００　ｒＩＩ／ｈｒの
ヒータードレンが直接給水系に回収される。したがって
ヒータードレンの鉄濃度が、給水系の鉄濃度に直接の上
昇要因となり、目標濃度１　ｐＰｂが達成困難となる。

したがって、ヒータードレン系の鉄濃度低減対策の１つ
としてヒータードレン系の浄化装置としては粉末式Ｉ過
脱塩器や電磁フィルター、等を設置することが考えられ
るが、装置の設備費及び運転管理費が増大するばかりで
なく、特に前者の粉末式済過脱塩器では廃樹脂による廃
棄物発生量の増大の要因となっており、プラント全体の
コスト増大の要因となっているため、削除することが望
まれる。

また、最近のプラントでは油気系、ヒータードしン系配
管、クロスアラウンド、等に低合金鋼。

等の減肉対策材を使用する動向にあるが、これらのプラ
ントではヒータードレン系の通常運転時の鉄濃度が国内
の当初の建設プラントに比べ低く抑えられる傾向にあり
、ヒータードレン系で通常運転時に２〜５　ＰＰｂにま
で低下する傾向にある。しかし、これらのタービン機器
・配管に耐食性材料を採用したプラントでは、ヒーター
ドレン系に浄化装置を設けないで、ヒータードレンを給
水系に回収しても１通常運転時の給水鉄濃度を低く抑え
ることを期待できるもののプラントの起動時や出力変動
時において、ヒータードレン系の水質は悪化し、鉄濃度
が一時期数十ＰＰｂまで上昇する可能性がある。

したがって、従来から、ヒータードレンアップ方式を採
用したタービンシステムでは、プラント負荷変動時一時
期の給水水質の向上対策が必要とされていた。

また、プラントの運転初期にはプラント建設段階に発生
した鉄錆が多量に原子炉内に流入することが容易に予想
される。

第４図には、沸騰水型原子力発電プラントにおけるヒー
タードレン系、および給水系の鉄濃度の経時的な変化を
示す０本図に示されるようにプラント建設後運転開始直
後のヒータードレン系、および給水系の鉄濃度は非常に
高く、運転を進めるにしたがい、浄化され、鉄濃度が下
がる。また、プラントの起動時や負荷変動時には、鉄濃
度が一時期上昇し、これが給水の水質を悪化させる。

〔発明の目的〕

本発明は、ヒータードレンアップ方式を採用したタービ
ンシステムにおいて給水系の鉄濃度を低くでき、かつ設
備コストの低いプラントとすることにより、プラント全
体のコストを大巾に低減す。

ることを目的としたものである。

本発明は、プラントの起動時、等の負荷変動の際のヒー
タードレンの水質悪化時に関しては、原子炉への金属不
純物の流入を極力低減するため。

水質の悪化する一時刻ヒータードレンを復水浄化系を介
して処理することにより、給水系の鉄濃度を目標値であ
る約１　ｐＰｂ以下とするものである。

〔発明の概要〕

◆本発明によれば、ヒータードレンを復水器に戻−ター
ドレンを復水浄化系下流側で回収するラインの他に、一
時的に復水浄化系上流側にヒータードレンを回収できる
ようなパイパスラインを設けることを特徴とする。

これにより、プラント建設後の運転初期において発生す
る鉄が直接原子炉内に流入することを低減できるため、
原子炉へ流入する金属不純物量を大幅に低減できる。

また１本発明によれば、給水系の鉄濃度を低減すること
で低放射能レベルのプラントとすることができる。また
、さらにヒータードレン回収方式であるため、プラント
の熱損失を少なくシ、プラ〔本発明の実施例〕 本発明の実施例を第１図に示す。

本実施例によれば、給水加熱優より回収されたヒーター
ドレンはヒータードレンクーラー１４、ヒータードレン
ポンプ１５を介して、復水浄化系下流側でヒータードレ
ンが給水に回収されるが、さらにヒータードレンポンプ
１５の下流側から分岐したヒータードレンバイパス配管
２０、ヒータードレンバイパス弁２３を介して復水前置
フィルター７の上流側にヒータードレンを回収するヒー
タードレンのバイパス回収ラインすることを特徴とする
。このパイパスラインを一時通水することにより、プラ
ントの負荷変動時に水質の悪化したヒータードレンを一
時復水浄化系上流側に回収することができ、ヒータード
レンを浄化し、給水水質の悪化を防止することができる
。また、この際。

ヒータードレンの復水浄化系下流での通常の回収ライン
については弁を閉じて復水浄化系上流側の回収ラインの
弁を開けてバイパスを行なう、また、ヒータードレンの
温度は１通常約８０〜９０℃であることから、復水浄化
系上流側で回収した場合。

復水の温度が通常の約３５℃から約５０℃まで上昇し、
これを直接復水浄化系で処理すると、復水脱塩４１８の
樹脂を劣化させるポテンシャルを有している。したがっ
て樹脂の劣化をできるかぎり防ぐために、ヒータードレ
ンを復水浄化系上流側に回収する一時期については、復
水脱塩器８のバイパス配管２１を通水して全量バイパス
する。但し。

復水器チューブ漏洩時に関しては、適宜復水脱塩器に通
水処理することで対処する。また、復水前置フィルター
７については、上記バイパス運転の際は通水流量が装置
の定格流量より増加するケースがあることから、この場
合は復水前置フィルターの線流速を一時的に上げて運転
するなどして対処する。なおこの復水前置フィルターと
しては電磁フィルター、濾過脱塩量、あるいは中空系膜
フィルターが使用される。

以上のよう運転をプラントの起動時や負荷変動時等の水
質が悪化する時期に行なうことにより給水系の鉄濃度を
大幅に低減でき、さらに給水系に　　。

おいても目標値Ｉ　ＰＰｂを容易に達成できる。

また、プラントの建設直後の起動試験時には。

給復水系、ヒータードレン系のいずれも水質が悪いが、
上記ヒータードレンバイパスラインを用いて同時バイパ
ス運転を行なうことにより、ヒータードレン系から給水
系を通して原子炉内に流入する金属不純物量を大幅に低
減できる。

以上のように本発明は復水浄化系上流側にヒータードレ
ンを回収することを可能にできるバイパス系統を有する
ことを特徴としたヒータードレン回収方式のタービンシ
ステムを採用することにより、原子炉内への金属不純物
の持込み量の大巾低減を図ると同時にヒータードレンに
浄化装置がないため、設備コストを大巾に低減し、あわ
せてヒータードレンの給水系回収による熱効率の向上を
図ったことにより゛、高効率の発電システムとなってい
ることを特徴とする。

本発明のもう一つの実施例を第２図に示す１本実施例に
よれば、前述した第１図と同様にヒータードレンの回収
を復水浄化系上流側へもバイパスライン２０にて実施可
能なような系統とすることを前提とし、さらにヒーター
ドレンは復水浄化系のうち、復水前置フィルター７、お
よび復水脱塩器８で処理することを特徴としたものであ
る。この場合、復水脱塩器の樹脂に耐熱性があり、劣化
の極力少ないものを使用することで、高温のヒータード
レンを浄化できる。また、第１図に示される実施例に対
して、復水脱塩器の全量バイパス運転をする必要もなく
、運転が容易である。

また、さらにもう一つの実施例を第３図に示す。

本実施例によれば、ヒータードレンの回収を復水浄化系
下流側とすると同時にさらに復水器にヒータードレンを
回収できるようなバイパス配管２０、およびバイパス弁
２３設けたことを特徴とする。

また、ヒータードレンの回収をヒータードレンポンプ１
５を介さずに復水器６内の真空条件下に直接戻すことが
でき、これにより運転費の低減を図ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ヒータードレンを給水に直接回収する
ヒータードレンアップ方式のタービンシステムにおいて
、ヒータードレンを復水浄化系上流側に回収できるバイ
パスラインを設けることにより、復水浄化系によるヒー
タードレンの浄化を一時的に行ない、これにより原子炉
に流入する鉄を大巾に低減できる１本発明の実施効果を
示す図を第５図・に示す、すなわち、プラントの建設直
後から、運転開始に至る期間の原子炉内への持込み金属
量の経時変化に示されるようｉ本発明の実施により、原
子炉内への金属持込み量を大巾に低減−できる、これに
より、ＢＷＲプラントで放射能レベル低減上要求されて
いる給水鉄濃度（通常定格運転特約１　ｐＰｂ以下）を
容易に達成できる。

さらに、本発明によれば、ヒータードレン系に浄化装置
を設けることなくヒータードレンを給水系にドレンアッ
プすることで、プラントの設備コストの低減、及びプラ
ントの熱効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す要部系統図、第２図は本
発明の一実施例を示す要部系統図、第３図は本発明の応
用例を示す要部系統図、第４図は沸騰水型原子力発電プ
ラントの水質変動を示す図。 第５図は１本発明の実施による鉄低減効果を示す図、第
６図は従来の実施例を示すプラント全般要部系統図、第
７図は、従来の実施例を示す要部系統図である。 工・・・・・・原子炉、２・・・・・・主蒸気配管、３
・・・・・・高圧タービン、４・・・・・・湿分分離器
、５・・・・・・低圧タービン。 ６・・・・・・復水器、７・・・・・・復水前置フィル
ター、８・・・・・・復水脱塩器、９・・・・・・給水
系配管、１０・・・・・・高圧給水加熱器、１１・・・
・・・低圧給水加熱器、１２・・・・・・給水ポンプ、
１４・・・・・・ドレンクーラー、１５・・・・・・ヒ
ータードレンポンプ、１６・・・・・・高圧復水ポンプ
、１７・・・・・・ヒータードレン回収配管、１８・・
・・・・低圧復水ポンプ。 ２０・・・・・・ヒータードレンバイパス配管、２１・
・・・・・復水脱塩器バイパス配管、２２・・・・・・
復水前置フィルターバイパス配管、２３・・・・・・ヒ
ータードレンバイパス弁第１図 ロ＝コ内は、ＩｌｏＯＭＷｅ級プラントの定格出力運転
ベースでの流量バランス。 第２図 第３図 第４図 経過月数（月） 第５図 経過月数（月） ＦＷ：給水 ＣＯ：復水脱塩器 ＨＯ：ヒータードレン系 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、原子炉で発生した主蒸気をタービンに送り、タービ
   ンから出た蒸気および凝縮水を給水加熱器を介してドレ
   ン回収後、復水浄化系下流側の給水系に供給するように
   循環させる原子力発電プラントの運転方法。