JPS61190206A - 給水加熱器ドレンポンプアップシステム - 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〕 本発明は発電プラントにおける給水加熱器ドレンを、復
水給水系にポンプアップし、注入するシステムにおける
ドレン流量制御に好適な給水加熱アップするシステム構
成として、王菱重工技報Ｖａ１．１７．　Ｎｏ、２　（
１９８０−３）があるがこれは、ＰＷＲプラントにおけ
るもので、タービンプラントの復水を直接原子炉に供給
するＢＷＲプラントでは、浄化装置による水質の確保が
必要である。さらに、この文献ではドレンポンプトリッ
プ時におけるプラント制御法も示されていた。

ＢＷＲプラントに給水が熱器ドレンポンプアップシステ
ムを採用するには、ドレンポンプトリップ時における原
子炉給水の浄化方法と、原子炉給水流量の確保を行った
上で、安定して運転継続さく２） せる事が可能な制御装置を開発する必要があった。

従来、給水加熱器ドレンポンプは５０％容量で王台のポ
ンプを設置しており、故障時は予備機を投入していた。

予備機を削除して設備費を低減すると、原子炉への給水
水質が低下し、原子炉給水供給能力が低下し、プラント
スクラムに到る。

器ドレンポンプ故障時にも、プラントを安定して運転継
続でき、給水加熱器ドレンポンプの予備機を削除可能な
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、機器の故障を検出し、復水浄化設備に
適正量を通水して水質を確保し、ポンプに過大流量が流
れないように制御し、プラント安定運転継続を可能にす
ることにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。原子
炉１によって発生した蒸気は蒸気タービン２を駆動して
発電を行う。蒸気タービン２の排気蒸気は復水器３で凝
縮され、低圧復水ポンプ４によって昇圧され、復水脱塩
装置５、復水脱塩装ｗ７によって浄化処理されて、高圧
復水ポンプ９で昇圧され、低圧給水加熱器１０で蒸気タ
ービン２の油気蒸気によって加熱されて給水ポンプ１１
気蒸気は、凝縮してドレンとなり、低圧給水加熱器１０
に送られる。低圧給水加熱器１０を加熱した油気蒸気も
凝縮してドレンとなる。低圧給水加熱器１０内のドレン
は、ドレンタンク１３に送られる。ドレンタンク１’３
内のドレンはドレンポンプ１４によって昇圧されてドレ
ン濾過装置１６に送られ浄化処理されて水質を向上させ
て復水系統である高圧復水ポンプ９の入口もしくは出口
に注入される。

原子炉ｌへの給水流量は、図示しない原子炉水位検出装
置によって図示しない給水ポンプ１１の駆動タビンによ
って制御される。

ドレンタンク１３に設けられた水位検出装置１９によっ
て水位が検出され、水位制御弁によってドレンタンク１
３の水位を一定に保ち、ドレンポンプ１４の安定運転を
行ない、ドレンタンク１３内のドレンを、復水系統に注
入し、原子炉１容量の高圧復水ポンプ９を王台と、５０
％容量の給水ポンプ１１と、図示しない予備の給水ポン
プと、５０％容量のドレンポンプ１４を三台設ける。

復水浄化設備は、原子炉１への給水流量に対して、約６
０％流量を処理可能な、復水脱塩装置５と、復水脱塩装
置７と、約４０％流量を処理可能な、ドレン濾過装置１
６を設けている。

本システムは一般的に低圧ヒータドレンポンプアップシ
ステムと呼ばれ、給水加熱器１０，１２のドレンを復水
器３にカスケードして冷却する事なく、高温のまま復水
系に注入するため、プラント熱効率が向上し、プラント
出力の増加が得られ、さらに、復水脱塩装置７の容量を
低減できるため、設備費の低下と建屋容積低減により設
備費が低下する。

本発明において、ドレンタンク１３の出口のドレンポン
プ１４の入口から復水器３へ接続する導水管２０と、導
水管２０に設けられた流量制御弁る導水管２２と、導水
管２２に設けられた流量制御弁１８と流量検出装置１８
を設ける。

本システムにおける問題点を以下に示す。

低圧ドレンポンプ１４は５０％容量を三台設置している
ため、一台が故障によりトリップした場合には、ドレン
タンク１３内のドレンを復水系に注入する能力が低下す
る。よって、ドレンタンク１３の水位が上昇し、ひいて
は、低圧給水加熱器１０の水位も上昇し給水加熱能“力
が低下し、プラント出力も低下する。さらに、復水系へ
の注入復水量も低下するため、原子炉１への給水流量も
低下し、原子炉１の水位が低下してプラントスクラムに
至ってしまうため、プラント出力を下げる必要が生じる
。この様に、ドレンポンプ１４の故障により、プラント
スクラムに至る可能性があり、これを避けるためにプラ
ント出力を何らかの手段により下げて原子炉１の必要給
水量を強制的に下検出し、流量設定装置２４．２５を作
動させる。

流量設定装置２４は、トリップしたドレンポンプ１４の
送水していた量ドレン量相当を設定しておき、流量検出
装置２】では検出した流量と比較し、流量制御弁１７を
制御して、導水管２０を介して所定のドレンを復水器３
にカスケードする。これによって、トリップしていない
ドレンポンプ１４による送水と、復水器３へのカスケー
ド分によりドレンタンク１３への流入ドレンを処理する
事によってドレンタンク１３の水位を一定に保つ事がで
きる。

一方、流量設定器２５は、流量設定器２４と同一の流量
設定がされており、トリップ検出装置２６よりの信号に
より作動し、流量検出装置２３により検出した流量と比
較し、流量制御弁１８を制御して、導水管２０によって
復水器３にカスケードしたドレン量を、導水管２２によ
って低圧復側に注入する事によって原子炉１の必要給水
量をなくてすむため、過大流量通水による水質の劣化や
装置の損傷、高圧復水ポンプ９の入口圧力の低下を防止
することができ、さらに、ドレンが過装置に通水後、高
圧復水ポンプ９に注入するため、水質の劣化を防止する
ことができ、原子炉１の必要給水量を確保できる。従っ
て、ドレンポンプ１４のトリップ時に、給水水質を低下
させる事なく、原子炉１への給水流量を確保できるため
、プラント出力を低下させる事なく安定して運転が継続
可能となる。

次に、ドレンポンプ１４のトリップ後の流量変化につい
て第２図、第３図により説明する。

第２図は、ドレンポンプ１４廻りの流量変化を示したも
のである。ドレンポンプ１４のトリップにより、トリッ
プしたドレンポンプ１４の流量は低下し、健全なドレン
ポンプ１４には、処理でき流入量を処理できるため、ド
レンタンク１３の水位を一定に保つ事ができる。一方、
ドレン濾過装置１６の通水量は、ドレンポンプ１４より
の送水量は導水管２０′を通る分だけ低下するが、第３
図に示すように導水管２２より送られる分によりドレン
ポンプ１４のトリップ前と同一に保てる。

第３図は、低圧復水ポンプ４の廻りの流量変化を示した
ものであるが、ドレンポンプ１４のトリップにより、第
２図に示す導水管２０よりの流量分だけ、低圧復水ポン
プ４の通水量は増加する。

導水管２２の通水量の増加によって、ドレン濾過装置１
６に通水するため、復水♂過装置５、復水脱塩装置７の
通水量は、ドレンポンプ１４のトリップ前と同一に保つ
事ができる。

ここでドレンポンプ１４のトリップの後に、健ない場合
は、健全なドレンポンプ１４の流量は増加させず、導水
管２０を通過する給水の流量を増加させ、低圧復水ポン
プ４の流量を増加させずに、予備の低圧復水ポンプ４を
運転投入する事によって対処可能である。

第２図、第３図に示すように、ドレンポンプ１４のトリ
ップも発生しても、原子炉１への給水金具は復水が過装
置５、復水脱塩装置７及びドレン濾過装置を通して運転
でき、さらに、流量も低下しない。

よって、水質の確保と、給水流量の確保が可能となり、
プラント出力を低下させたりする必要がなく、安定して
運転継続可能である。

本システムにおけるもう一つの問題を以下に示す。

低圧ドレンポンプ１４の所要揚程において、高圧復水ポ
ンプ４の揚程から復水濾過装置５、復水脱塩装置７等の
系統圧力損失を差し引いた圧力になるが、プラント起動
時の低圧力運転時は、原子炉１への給水流量が小さいた
め、低圧復水ポンプ４の特性として、吐出圧力が増加し
、系統圧力損失も低下してしまう。この相剰効果により
、高圧復水ポンプ９の入口圧力は非常に高くなる。よっ
て、ヒータドレンポンプ１４の所要揚程も高くなり、過
大な設備仕様となってしまう。

この対策として、本発明では、プラント起動時の原子炉
１への給水量が小さい時には、ドレンタンク１３に流入
するドレン全量を、導水管２０を通して流量制御弁１７
により復水器３にカスケードする。この時、流量制御弁
１７の制御信号は、切替装置２７により、流量設定装置
２４からの信号から、水位検出装置１９の信号に切替え
られ、ドレンタンク１３の水位を一定に保つことができ
填装置７により浄化処理されて原子炉１へ給水される。

ここで、プラント起動時の給水量が低い状態なので、復
水ポンプ４の送水能力、復水濾過装置５．復水脱塩装置
７の浄化能力は充分満足される。

このようにして、ドレンポンプ１４を高揚程とする事が
避けられ、合理的設備設計が可能となる。

本実施例によれば、 （１）ドレンポンプ１４の故障時にも、給水加熱器ドレ
ンを適正に処理できるため、ドレンタンクの水位を一定
に保つ事ができ、原子炉１への給水全量を、復水濾過装
置５、復水脱塩装置７及び、ドレン沙過装置１６に適正
量で通水、浄化処理できるため、水質を確保でき、原子
炉１の所要給水流量を確保できるので、プラント出力を
低下させる必要がなく、安定して運転継続が可能となる
。これにより、ドレンポンプ１４の予備機を設置する必
要がなし１゜ （２）プラント起動、停止時の原子炉１への給水量が低
い状態では、ドレンポンプ１４を運転する必要がなくな
るため、ドレンポンプ１４の揚程”を低くでき、駆動用
モータの出力を小さくできる。

第４図に本発明の他の実施例を示す。

本実施例の特長は、ドレンタンク１３内にオーバーフロ
ー管４１を設けて、Ｕシールを付して、ドレンタンク１
３と復水器３の差圧を確保し、オーバーフロー管４１に
導水管２０を接続している所にある。

本実施例によれば、第１図の実施例の効果に対して、導
水管２０に設けた流量制御弁１７．流量検出装置２１、
流量設定装置２４、切替装置２７が不要であり、制御装
置として簡素化が計れる。

オーバーフロー管４１はドレンポンプ１４のトリップや
、プラント起動時の高圧復水ポンプ９の入口圧力が高い
時などのようにドレンポンプ１４〔発明の効果〕 本発明によれば、水質の向上が図れ、プラント出力を下
げず↓；安定して運転継続できる効果がある。従ってド
レンポンプの予備機を設置する必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図、第３図は
流量と時間の特性図、第４図は本発明の他の実施例の系
統図である。 ４・・・低圧復水ポンプ、９・・・高圧復水ポンプ、１
゜・・・低圧給水加熱器、１２・・・高圧給水加熱器、
１３・・・ドレンタンク、１４・・・ドレンポンプ、２
ｏ・・・導水管、２２・・・導水管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、給水加熱器のドレンタンクと、ドレンポンプを設け
   、前記給水加熱器ドレンを、復水給水系統に注入する給
   水加熱器ドレンポンプアップシステムにおいて 前記ドレンポンプの入口側から復水ポンプの入口側に接
   続する導水管と、前記復水ポンプの出口側から、前記ド
   レンポンプの出口側に接続する導水管を設けたことを特
   徴とする給水加熱器ドレン量制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記導水管に流量
   制御弁と流量検出装置を設けたことを特徴とする給水加
   熱器ドレン量制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記ドレンポンプ
   の入口側から、前記復水ポンプの入口側に接続する前記
   導水管の流量制御弁を、前記ドレンタンクの水位制御弁
   としても使用できる切替装置を設置した事を特徴とする
   給水加熱器ドレン量制御装置。