JPS62186105A - 原子力タ−ビンプラント - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子力タービンプラントに係り、特に給水中の
溶存酸素量を減少させることにより機器への悪影響を未
然に断つことのできる原子力タービンプラントに関する
。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、原子力タービンプラントにおいては給水の水質
を要求される水準に維持し、原子炉内に運ばれてクラッ
ド類が放射化される機会を少なくし、さらには溶存酸素
の抑制により応力腐食割れの原因を無くすように努めて
いる。このため、タービン排気は熱論のこと、系内で生
じる各種のドレンもすべて復水器に回収し、そこでの脱
気処理および復水浄化装置による給水の浄化処理が行な
われる。このような事情から給水加熱器で生じたドレン
（以下給水加熱器ドレンと称する）も全量が給水加熱器
を順次巡り、その最後に復水器に回収されている。

しかし、近年、給水の水質に関するデータが蓄積され、
一方クラッドの発生量を大幅に減らすことができる材料
の開発が進み、このような脱気処理および浄化処理だけ
のために給水加熱器ドレンを全量回収する運転方式は見
直しされる機運にある。こうした背景から給水加熱器ド
レンをポンプを使用して圧力を高め、たとえば給水ポン
プの吸込側に注入してしまう、いわゆる給水加熱器ドレ
ンポンプアップ方式がプラントの効率を向上させるもの
として注目を集めている。

しかしながら、この給水加熱器ドレンポンプアップ方式
を実用に供するには、何よりも最初に給水の水質を低下
させない配慮が必要である。通常、給水加熱器ドレンに
は高いもので数千ｐｐｂの溶存酸素が含まれ、これをそ
のまま給水中に導くならば、全給水量に占める給水加熱
器ドレンの割合いも３０％を超える程であり、溶存酸素
濃度が高くなってステンレス鋼でつくられた原子炉内の
構成部材に酸化腐食を生じ、最悪の場合応力腐食割れ事
故を引き起こす危険性がある。

かくして、上記の給水加熱器ドレンポンプアップ方式の
実現のために給水加熱器ドレン中の溶存酸素濃度を引き
下げることが求められるが、効果的な方法が見出せない
のが実状である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は給水中の溶存酸素濃度を要求される水準
にまで下げ、応力腐食割れ等の悪影響が生じるのを未然
に取り除くようにした原子力タービンプラントを提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明の原子力タービンプラントは高圧給水加熱器にて
生じた給水加熱器ドレンを各々高圧ドレン管を介して集
め、かつこの給水加熱器ドレンを湿分分離再熱器から掃
気蒸気管を通して送られる掃気蒸気によって加熱脱気す
るドレン回収容器を設けると共に、このドレン回収容器
から給水ポンプの吸込側に該給水加熱器ドレンを導くド
レン注入管をドレンポンプを介して接続したことを特徴
とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例を説明する
。原子炉（図示せず）と高圧タービン１との間を主蒸気
管２にて、また高圧タービン１と低圧タービン３との間
を再熱蒸気管４にてそれぞれ結び、サイクル蒸気をこれ
らの高圧タービン１および低圧タービン３に導いて動力
を得るように構成する。この間、サイクル蒸気は膨張を
遂げて湿り度が高くなるため、再熱蒸気管４の経路内に
設けられた湿分分離再熱器５に送られ、ここで湿分の除
去と主蒸気管２から加熱蒸気管６を介して送られる加熱
蒸気による加熱とが行なわれるようにしている。

また、低圧タービン３の排気を復水器７に導き、復水と
して回収する。この間、復水は凝縮する際に温度降下が
あるため、これを適温に加熱して原子炉へ給水として供
給するために復水管８−経路内に設けられた複数の低圧
給水加熱器９および給水管１０の経路内に設けられた複
数の高圧給水加熱器１１に各々復水ポンプ１２および給
水ポンプ１３を介して送られ、ここでそれぞれ低圧ター
ビン３および高圧タービン１から抽気管１４を通して送
られる加熱蒸気による加熱が行なわれるようにしている
。

一方、これらの低圧給水加熱器９および高圧給水加熱器
１１で生じた多量の蒸気ドレン、すなわち給水加熱器ド
レンは温度水準が高く、その給水加熱器ドレンよりも温
度水準の低い復水あるいは給水に対する加熱媒体として
の適用が図られる。すなわち、高圧給水加熱器１１から
抽出される給水加熱器ドレンは高温ドレン管１５を通し
てドレン回収容器１６に一旦回収され、ここから再びド
レンポンプ１７により抽出され、給水ポンプ１３の吸込
側にドレン注入管１８を通して注入されるようになって
いる。なお低圧給水加熱器９で生じた給水加熱器ドレン
の処理については低圧給水加熱器９同士を低温ドレン管
１９を介して結び、温度水準の高い方から低い方へ順次
流すことにより復水を加熱する、いわゆるドレンカスケ
ード方式が用いられる。

さらに、本発明は湿分分前再熱器５の加熱蒸気管６と結
ばれる加熱器の出口からドレン回収容器１６の脱気部に
至る掃気蒸気管２０を設ける。この掃気蒸気管２０は主
蒸気管２から加熱蒸気管６を介して抽出され、その後サ
イクル蒸気を加熱するために湿分分離再熱器５内の加熱
器を流動し、その出口に凝縮しないまま導かれる加熱蒸
気の一部をドレン回収容器１６内の脱気部に導くもので
ある。

また、ドレン回収容器１６内の脱気部と低圧給水加熱器
９との間には駆動蒸気管２１が設けられる。

なお、図中符号２２は湿分分離再熱器５の加熱器で生じ
た蒸気ドレンを高圧給水加熱器１１に導くドレン排出管
である。

本発明は上記構成からなるもので、高圧給水加熱器１１
で生じた給水加熱器ドレンは高温ドレン管１５を通して
ドレン回収容器１６に集められ、微細化するための手段
、たとえばトレイに集められ、ここから小さな液滴とな
ってドレン回収容器１６の底に向けて落下する。この細
かな液滴となった給水加熱器ドレン中には酸素が溶は込
んでいるが、この液滴に対して湿分分離再熱器５から掃
気蒸気管２０を通して送られる掃気蒸気が吹き込まれる
。ここで液滴に吹き込まれる掃気蒸気はサイクル蒸気と
の熱交換の後とはいえ、まだ温度が高く、この掃気蒸気
との接触により液滴が加熱され、ドレン回収容器１６の
器内圧力に見合う飽和温度にまで温度が上昇する。この
液滴の温度上昇の過程で給水加熱器ドレンに溶は込んで
いた酸素が他の不凝縮性ガスと共に放出され、ドレン回
収容器１６の底部に落ちたときには溶存酸素がほぼ除か
れる。これにより給水加熱器ドレンがドレン回収容器１
６から給水ポンプ１３の吸込側に注入される場合にも給
水中の溶存酸素量は殆ど変わらず、給水加熱器ドレンポ
ンプアップ方式を用いるうえでの隘路を取り除くことが
できる。なお、ドレン回収容器１６内にてこのような加
熱脱気が円滑に行なわれるには掃気蒸気の吸引も欠かせ
ない。そこで、本発明はドレン回収容器１６よりも圧力
水準の低い低圧給水加熱器９に駆動蒸気管２１を通して
掃気蒸気を酸素と共に抽出するようにしている。したが
って、低圧給水加熱器９では駆動蒸気の熱回収も図られ
る。

Ｃ発明の効果〕 以上説明したように本発明は高圧給水加熱器にて生じた
給水加熱器ドレンを高温ドレン管を通して集め、かつこ
の給水加熱器ドレンを湿分分離再熱器から掃気蒸気管を
通して送られる掃気蒸気によって加熱脱気するドレン回
収容器を設け、このドレン回収容器から給水ポンプの吸
込側に給水加熱器ドレンを導くドレン注入管をドレンポ
ンプを介して接続しているので、給水中の溶存酸素量に
ついて基準とされる水準以下に保つことが可能であり、
原子炉内の構成部材に応力腐食割れ等の悪影響が生じる
のを未然に防止できるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す構成図である。 １・・・高圧タービン　　　　３・・・低圧タービン５
・・・湿分分離再熱器　　　６・・・加熱蒸気管１０・
・・給水管　　　　　　　１１・・・高圧給水加熱器１
３・・・給水ポンプ　　　　　１５・・・高温ドレン管
１６・・・ドレン回収容器　　　１７・・・ドレンポン
プ１８・・・ドレン注入管　　　　２ｏ・・・掃気蒸気
管２１・・・駆動蒸気管 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧タービンから低圧タービンに至る再熱蒸気経路に湿
   分分離再熱器を備える一方、給水経路内に給水を加圧し
   て原子炉に送給する給水ポンプ、および前記高圧タービ
   ンから抽出される加熱蒸気を用いて給水を順次加熱する
   複数の高圧給水加熱器を有する原子力タービンプラント
   において、前記高圧給水加熱器にて生じた給水加熱器ド
   レンを各々高温ドレン管を介して集め、かつこの給水加
   熱器ドレンを前記湿分分離再熱器から掃気蒸気管を通し
   て送られる掃気蒸気によって加熱脱気するドレン回収容
   器を設けると共に、このドレン回収容器から前記給水ポ
   ンプの吸込側に該給水加熱器ドレンを導くドレン注入管
   をドレンポンプを介して接続したことを特徴とする原子
   力タービンプラント。