JPS63251703A - 給水加熱器ドレン系酸素濃度制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発電プラントの復水給水系及び給水加熱器ド
レン系において、蒸気発生器への給水の水質を安定化す
る給水加熱器ドレン系の酸素濃度制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の発電プラントの一例として、沸騰水原子力発電所
のタービンサイクルの構成を第４図に示す。

原子炉容器１で発生した蒸気は、主蒸気管２を介し、高
圧タービン３で仕事を行い、クロスアラウンド管・１を
介し、湿分分離器５で湿分を除去し、低圧タービン６で
仕Ｊ１９をした後、復水器７に供給される。復水器７に
供給された蒸気は、復水ｒｊｒ７により冷却され、凝縮
して復水化する。復水器７に於いて、凝縮した復水は、
復水ポンプ８により、吸み出された後、復水昇圧ポンプ
９に送られる。

復水昇圧ポンプ９に送水された復水は、低圧給水加熱器
１０ａ、ＬＯｂ、１０ｃ、１０ｄに供給され、低圧ター
ビン６の抽気１６ａ、１６ｂ、１６ｃ。

１６ｄにより昇温され、給水ポンプ入口管１１を介し、
給水ポンプ１２へ供給される。給水ポンプ１２へ供給さ
れた復水は、高圧給水加熱器１３ａ。

Ｌ３ｂに供給され、高圧タービン３の抽気１５ａ。

１５ｂにより昇温され、再び、原子炉容器１へ戻る。

一方、給水加熱器のトレンは、高圧第一給水加熱器１３
ａのドレンを内圧差により高圧第二給水加熱器１３ｂへ
送水する。高圧第二給水加熱器１３ｂドレンは、高圧給
水加熱器ドレンタンク１７を介し、高圧給水加熱器ドレ
ンポンプ１８で昇圧され、＃水ポンプ入口管１１へ送水
される。

また、低圧給水加熱器１０ａ、１０ｂ、１０ｃ。

１０ｄのドレンは、下流側給水加熱器に自差圧により送
水され、復水器７へ回収される。

さらに、復水給水系、及び、原子炉容器での腐食防止の
ため復水ポンプ出口管１９に酸素注入装置１１ｆｆ２０
から酸素注入調整弁を介し酸素を復水給水系へ注入して
いる。（復水給水系の溶存酸素を規定範囲にすることに
より、系内に酸化被膜をつくり腐食を防止している。）
また、火力プラント、及びＰＷＲプラントでは、ヒドラ
ジン等の薬品を注入することにより系統の腐食防止を図
っている。

なお、この種の装置として関連するものには、例えば、
特開昭５６−１４２４９７号、特開昭５３−１４９０８
０号公報が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、給水加熱器のドレンを復水給水系に注
入した場合、復水系注入点（給水ポンプ入日管１１）の
上流で酸素濃度を規定範囲の水質を確保しても、給水加
熱器ドレンの水質が復水系の水質と異なるため、給水加
熱器ドレン注入点（給水ポンプ入口配管１１）下流側で
は、規定の水質を確保出来なくなり、腐食によるプラン
ト停止となる。

特に、原子カプラントのＢＷＲｌまたは、ＰＷＲでは、
給水加熱器ドレンの量が全給水量に対して大きな割合い
を占めるため、給水加熱器ドレンの注入点の上流側と下
流側では、水質が大きく変化する。

本発明の目的は、給水加熱器ドレン中の溶存酸素濃度を
調節することにより、復水給水系及び原子炉容器の溶存
酸素濃度を規定範囲の水質とし、復水給水系及び原子炉
容器の腐食防止を図ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題点を解決する方法としては、給水加熱器ドレ
ン中の溶存Ｖ素濃度を低減することが必要となる。特に
、給水水質確保に当っては、給水加熱器ドレンタンクの
上流側に設置されている給水加熱器トレンの溶存酸素濃
度を低減することによる効果が大きい。

つまり、給水加熱器からカスケードされてくるドレン中
の溶存酸素１度は、タービンからの油気中の溶存酸素濃
度に比べ非常に少なく、従って、給水加熱器ドレンタン
クの上流側に設置されている高圧給水加熱器ドレン中の
溶存酸素濃度を低減する必要がある。

そのためには、高圧給水加熱器ドレンタンクの下流側に
溶存酸素濃度検出器を設け、溶存酸素）１度を検知し、
規定値になるよう高圧給水加熱器のベント量を調節する
ことにより、給水水質を確保することが出来る。

尚、給水加熱器のベント量と、溶存酸素濃度の関係は、
ヘンリーの法則により求めることが出来るが、第５図に
示すように、ドレン中の溶存酸素濃度は、高圧給水加熱
器ドレンタンクの上流側の高圧給水加熱器のベント量に
対しほぼ反比例する。

従って、ベント量を変化させることにより、高圧給水加
熱ドレン中の溶存酸素濃度を規定値に制御することがで
きる。

〔作用〕

発明プラントの通常運転中では、復水系内の溶存酸素濃
度は、復水ポンプ出口に注入されている酸素により規定
値範囲に調節される。

また、高圧給水加熱器ドレン中の溶存酸素濃度は、高圧
給水加熱器トレンタンク出口の溶存酸素濃度検出器によ
り検知され、ベント量を制御することにより、規定値範
囲内に制御される。

従って、復水給水系及び原子炉容器の水質は規定値範囲
となり、系内に酸化被膜をつくり腐食を防止することが
出来る。

また、部分負荷運転では、原子炉出力が低下するため、
給水加熱器ドレン及び油気中の低下するが、高圧給水加
熱ドレンタンク出口の溶存酸素濃度は規定値に制御（ベ
ント量減少）されるため、復水給水系及び原子炉容器の
水質は規定値範囲内となる。

〔実施例〕

本発明のＢＷＲプラントでの一実施例を第１図に示す。

従来の例と異なる点は、高圧給水加熱器ドレンタンク１
７出口に、高圧第二給水加熱１３ｂドレン中の溶存酸素
濃度を測定するための溶存酸素濃度検出器２２を設け、
さらに、高圧給水加熱器ドレンタンク１７上流側の高圧
第二給水加熱器１３ｂから溶存酸素濃度を調節するため
のベント管２４とｍ素濃度調節弁２３を設け、酸素濃度
検出器２３の信号によりベント量を調節したことである
。

一般に、ＢＷＲプラントでは、原子炉容器１からの発生
蒸気はタービン３．６　で仕事をし、復水器７で凝縮し
て復水となる。この復水は復水ポンプ８で送水され、さ
らに、復水昇圧ポンプ９で昇圧後、低圧給水加熱器１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ。

１０ｄで昇温されて給水ポンプ１２に送られる。

給水ポンプ１２に送水された復水は給水ポンプ１２によ
り昇圧され、高圧給水加熱器１３ａ。

１３ｂで昇温された後、原子炉容器へ戻される。

一方、高圧給水加熱器１３ａ、１３ｂで凝縮された高圧
タービン３の油気は、高圧給水加熱器ドレンタンク１７
に集められ、高圧給水加熱器ドレンポンプ１８で昇圧し
、給水ポンプ入口配管１１へ注入される。このような系
統構成をもっＢＷＲプラントで、復水給水系及び原子炉
容器１での腐食生成物を低減するために、復水及び給水
中の溶存酸素濃度を２０〜５０ｐｐｂの範囲に制御する
必要がある。そこで復水ポンプ出口配管１９に酸素が注
入される。一方、高圧給水加熱器ドレン中の溶存酸素濃
度は、高溶存酸素濃度となっている。

このため、復水系のドレン注入点（給水ポンプ入口配管
１１）の下流では、溶存酸素濃度が規定値以上（５０ｐ
ｐｂ以上）になる。

特に、原子力発電プラントでは、高圧給水加熱器ドレン
の量が全給水量の３０％を占めるため、規定値（２０〜
５０ｐｐｂ）の溶存酸素濃度を確保することが出来なく
なる。そこで、復水系へ注入される高圧第二給水加熱器
１３ｂのドレン中の溶存酸素濃度を規定値に保つため、
酸素濃度検出器２２により検知し、規定値になるように
酸素濃度調節弁２３によって制御することが出来る。

本方式によって、復水給水系全体の溶存酸素ａ度を規定
範囲内（２０〜５０ｐｐｂ）にすることができ、系統内
での腐食を防止する。

第２図は、高圧第二給水加熱１３ｂのベント量を低圧第
三給水加熱器１０ａ及び復水器７へ接続した例であり、
本系統でも、第１図と同じく系統全体の溶存酸素濃度を
規定範囲にすることが出来る。

第１図と異なる点は、低圧第三給水加熱器１０ａへ溶存
酸素を調節したベントを接続することにより、熱効率が
向上する。但し、低圧第三給水加熱器１０ａでチューブ
リークが発生した場合を考慮し、復水器７ヘダンプする
配管と非常酸素濃度調節弁２５を設け、さらに、通常運
転中にベント量を調節する。常用酸素濃度調節弁と低圧
第三給水加熱器Ｌ　Ｑ　ａからの逆流を防止するための
逆止弁２７を設けている。

第３図は、給水中の溶存酸素：濃度と給水加熱器ドレン
中の溶存酸素７，３度を検出器２８．２２で検知し溶存
酸素１度制御”Ａ萱２っで、選定制御を行った例であり
１本系統では、確実に系統全体の溶存酸素濃度を規定範
囲内にすることが出来る。

本系槓モη成の特徴は、通常運転中は、溶存酸素濃度映
出器２２の信号により高圧第二給水加熱器のベント量を
制御するが、給水系の溶存酸素４度が規定値以上になっ
た場合には、給水溶存酸素６度検出器２８の信号により
酸素、ｆ４度調節弁２３を制御したことにある。

第１図、第２図、第３図の系統構成、及び、制御方式に
より、規定範囲の水質が得られ、系内の腐食防止を図る
ことが出来る。

［発明の効果〕 本発明によれば、合流点の上下流で規定の水質を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明の一実施例の系統
図、第４図は、従来の発電プラントの系統図、第５図は
、高圧第二給水加熱器のベント率とドレン中の溶存酸素
濃度を示す特性図である。 ど−）１． １・・・原子炉容器、９・・復水昇圧ポンプ。　　　　
　　１．−’・′”′１−一　、：Ｊ−□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発電プラントの蒸気発生器に必要な給水を送水する
   ためのポンプ及び配管系からなる復水給水系及び給水加
   熱器の凝縮ドレンを前記復水給水系に合流させるための
   ドレン配管からなる給水加熱器ドレン系において、 前記給水加熱器の下流の流体水質を監視し、かつ、前記
   流体水質によつて、前記給水加熱器のベント量を制御す
   ることを特徴とする、給水加熱器ドレン系酸素濃度制御
   装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記給水加熱器の下流側に流体の水質検出器を設け、前
   記給水加熱器のベント配管にベント量を調整する弁を設
   け、前記水質検出器により前記ベント量を調整したこと
   を特徴とする給水加熱器ドレン系酸素濃度制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項、または第２項において、 前記ベント管を前記復水器又は前記給水加熱器へ接続し
   たことを特徴とする給水加熱器ドレン系酸素濃度制御装
   置。 ４、特許請求の範囲第１項、または第２項において、 前記給水系と前記給水加熱器ドレン系の前記流体水質に
   より、前記給水加熱器のベント量を調節したことを特徴
   とする給水加熱器ドレン系酸素濃度制御装置。