JPS63295998A

JPS63295998A - 発電設備給水系の酸素濃度制御装置

Info

Publication number: JPS63295998A
Application number: JP62129633A
Authority: JP
Inventors: Koji Kubo; 光司久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1988-12-02

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は給水加熱器ヒータベント系に係り、特にライン
から復水器に接続する配管・弁に関する。

（従来の技術）発電用設備の給水加熱器ヒータベント系は、給水加熱器
にて給水を加熱する熱源として、利用した抽気系の蒸気
が給水加熱器通過後、凝縮水と不凝縮ガスとなったもの
のうちン不凝縮ガスを復水器に流す系統である。

従来、このヒータベント系の流量は上流の抽気系蒸気中
の水蒸気と不凝縮ガスの比率を考慮し抽気系蒸気の０．
５〜１．０％流量の一定値が処理できるよう抵抗オリフ
ィスを設置していた。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、抽気系蒸気中の不凝縮ガスの）農度は発電用
設備の種類や容量により異なることがらヒータベント系
の流量は実際の不凝縮ガスの比率よりも大きめに設計さ
れていた。

このことから、抽気系蒸気が凝縮するとぎ、気相部が通
常よりも減圧され、凝縮水（ヒータドレン系水）中の溶
存ガス濃度が減少する方向にあった。一方、材料の腐食
率は流体中では、第２図に示すように、酸素濃度が２０
ｐｐｂ以上になると急に減少することが知られている。

すなわち、酸素濃度がある濃度以上の場合腐食が抑制さ
れる。しかし、必まり高い範囲ではピッティング等が生
じ、材料の健全性が損なわれる。そこで、流体中では適
切な酸素濃度範囲（２０ｐｐｂ〜２００ｐｐｂ）に保持
することが腐食抑制の観点から必要である。

しかし、前に述べたように従来の給水加熱器ヒータベン
ト系の構成では、凝縮水中の溶存酸素濃度が低く、腐食
率が高くなる可能性があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、発電設備給水系における構成機器からの腐食生成
物量を大幅に抑制することができる酸素濃度制御装置を
提供することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段および作用）上記目的を
達成するために、本発明は主蒸気ラインからの蒸気の一
部により加熱される給水加熱器を備えた発電設備の給水
系において、前記給水加熱器に流量制御弁及び抵抗オリ
フィスを設置した給水加熱器ヒータベント系を接続する
とともに、前記給水系の給水中の酸素濃度を２０〜２０
０ｐｐｂになるように前記流量制御弁により制御するよ
うに構成したことを特徴とするものである。

したがって、本発明の酸素濃度制御装置によると、給水
加熱器、ヒータドレン系配管、給水タンク、給水系配管
からの腐食生成物の溶出を大幅に減少させることができ
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の系統図であり、同図におい
て、原子炉圧力容器１内で発生した蒸気は、主蒸気ライ
ン２を介して高圧蒸気タービン３へ導かれ、タービンロ
ータを駆動する。高圧蒸気タービン３で仕事をした蒸気
は湿分分離再熱器４を経て低圧蒸気タービン５へ導かれ
、タービンロータを駆動する。湿分分離再熱器４は主蒸
気ライン２からの蒸気を導いて、高圧蒸気タービン３に
て仕事をした蒸気の湿分を除去し、再熱するものである
。

低圧蒸気タービン５へ導かれて仕事をした蒸気は、復水
器６内で冷却凝縮され、復水となる。この復水は、復水
浄化系７へ導かれてろ過および脱塩処理され、給水系８
へ送られて給水となる。給水系８には、上流側から順次
低圧給水加熱器９、高圧給水加熱器１０が設置される。

給水は、これらの給水加熱器９，１０によって段階的に
加熱された後、原子炉圧力容器１へ導かれる。

高圧給水加熱器１０内で給水と熱交換してこの給水を加
熱する加熱媒体は、湿分分離再熱器４において加熱媒体
として機能し流出した蒸気が用いられる。また、低圧給
水加熱器９の加熱媒体は、湿分分離再熱器４にて加熱さ
れて低圧蒸気タービン５へ導かれる蒸気の一部が使用さ
れる。使用された蒸気は、ヒータドレンとヒータベント
に分けられる。なお、低圧蒸気タービン５を作動させた
蒸気の一部を低圧給水加熱器９の加熱媒体として用いる
こともできる。

高圧、低圧給水加熱器１０，９から流出した加熱媒体の
うちヒータドレンは、各々高圧ドレン回収ライン１２、
低圧ドレン回収ライン１１を介して高圧給水加熱器１０
、低圧給水加熱器９の上流側の給水ラインへそれぞれ送
られ給水となる。給水となった加熱媒体は、他の給水と
ともに高圧給水加熱器１０、低圧給水加熱器９にて加熱
され、原子炉圧力容器１へ導かれる。このように、低圧
および高圧給水加熱器９，１０の加熱媒体を浄化処理す
ることなく直接給水ラインへ導く給水系を、通常ヒータ
ドレンフォワードポンプアップ方式給水系という。

一方、ヒータベントは、高圧、低圧給水加熱器１０．９
で凝縮することなく高圧、低圧給水加熱器ヒータベント
管１６．１３からそれぞれのヒータベント弁１７．１４
および抵抗オリフィス１８．１５を通過して復水器６へ
流入する。流入したガスは排ガス系から系外へ放出され
る。

原子炉圧力容器１から出た主蒸気中には通常的４０ｐｐ
ｍの酸素が含まれている。この主蒸気が機器および配管
を流れていくにしたがい徐々に圧力が減少し、蒸気は凝
縮水となる。このとき、その時々の酸素分圧と温度の関
係で酸素は凝縮水中に溶解して溶存酸素として存在する
。飽和水蒸気での一例を第３図に示す。この図より、凝
縮水中の酸素濃度は沸騰水型原子力発電プラントでは２
８５°Ｃ以下と考えられることから、飽和状態で２００
ｐｐｂ以下でおる。飽和状態、すなわち凝縮する領域で
の温度にて、飽和状態にある気相中の酸素濃度も上流側
の比率と同じとした場合の図が第３図である。しかし、
この凝縮する領域で気相が真空ポンプ等で少し吸引され
ている状態では気相中の酸素分圧は減少し、そのため液
相中の酸素濃度は少なくなる。また逆に凝縮する領域で
気相中の下流が流れにくい場合、気相中の酸素分圧が高
くなり、その結果、液相中の酸素濃度が増加する。

この酸素濃度は前に述べたとおり流体中で構成機器や配
管の材料の腐食に重要な影響を与える。

そこで、高圧ドレン回収ライン１２．低圧ドレン回収ラ
イン１１中に設置した酸素濃度検出器２０．１９により
高圧、低圧給水加熱器ヒータベント弁１７゜１４の開度
を最適になるように調整することにより、給水加熱器１
０，９の気相中の酸素分圧を制御し、ひいては給水加熱
器１０，９ドレン回収ライン１２゜１１、給水系８の配
管の材料からの腐食を抑制し、各機器および配管の破損
を防止するとともに原子炉圧力容器１内に流入する腐食
生成物の持込を抑制することができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の酸素濃度制御装置による
と、蒸気中の酸素濃度をプラントにより異なる最適酸素
濃度に制御することができるので、その結果機器の腐食
量が最小の発電プラントを提供することができる。

【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図は液中の酸
素濃度と材料の腐食量の変化を示した図、第３図は気相
中の酸素濃度が４０ｐｐｍのときの沸騰水型原子力発電
プラントの各温度における平衡状態での液中の酸素濃度
を示した図である。１・・・原子炉圧力容器２・・・主蒸気ライン３・・・高圧蒸気タービン４・・・湿分分離再熱器５・・・低圧蒸気タービン６・・・復水器７・・・復水浄化系８・・・給水系９・・・低圧給水加熱器１０・・・高圧給水加熱器１１・・・低圧ドレン回収ライン１２・・・高圧ドレン回収ライン１３、１６・・・ヒータベント管１４、１７・・・ヒータベント弁１５、１８・・・ヒータベント抵抗オリフィス１９、２
０・・・酸素濃度検出器代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　第子丸　健

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主蒸気ラインからの蒸気の一部により加熱される
給水加熱器を備えた発電設備の給水系において、前記給
水加熱器に流量制御弁及び抵抗オリフィスを設置した給
水加熱器ヒータベント系を接続するとともに、前記給水
系の給水中の酸素濃度を２０〜２００ｐｐｂになるよう
に前記流量制御弁により制御するように構成したことを
特徴とする発電設備給水系の酸素濃度制御装置。