CN108885910A

CN108885910A - 汽轮机建筑物及核电站

Info

Publication number: CN108885910A
Application number: CN201680084018.1A
Authority: CN
Inventors: 下原康彰; 今治义典; 小岛俊树; 清水知史
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2018-11-23
Anticipated expiration: 2036-04-27
Also published as: CN108885910B; EP3422361B1; EP3422361A1; WO2017187563A1; EP3422361A4

Abstract

在汽轮机建筑物及核电站中，设置有收容汽轮机(19)的汽轮机收容部(111)和与汽轮机收容部(111)接近且抗震性比汽轮机收容部(111)高的高抗震部(112)，汽轮机收容部(111)与高抗震部(112)彼此的内部空间连通，并且分别成为独立的构造体，由此维持高安全性并抑制建设成本的增加。

Description

汽轮机建筑物及核电站

技术领域

本发明涉及收容汽轮机等的汽轮机建筑物、具备汽轮机建筑物的核电站。

背景技术

例如，核电站由核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发电机等构成。在核反应堆中，利用燃料的核***而将一次冷却材料加热，将高温的一次冷却材料向蒸汽发生器传送，在该蒸汽发生器中，在高温的一次冷却材料与二次冷却材料之间进行热交换并生成蒸汽。并且，生成的蒸汽(二次冷却材料)向汽轮机传送而进行驱动，将连接的发电机驱动而进行发电。

这样的核电站中，核反应堆建筑物与汽轮机建筑物相邻设置，核反应堆建筑物在内部设置有核反应堆、收纳蒸汽发生器的核反应堆收纳容器，汽轮机建筑物在内部配置有汽轮机等。这种情况下，考虑到基于地震发生时的建筑物倒塌的核反应堆的安全性，虽然核反应堆建筑物是抗震设计的建筑物，但是汽轮机建筑物是一般设计的建筑物。作为这样的核电站，例如，存在下述专利文献记载的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平02-128199号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述的以往的核电站中，如上所述，核反应堆建筑物为抗震设计的建筑物，汽轮机建筑物为一般设计的建筑物，但是需要考虑该汽轮机建筑物的倒塌产生的对核反应堆建筑物的影响。这种情况下，可考虑汽轮机建筑物也设为抗震设计的建筑物的情况。然而，如果汽轮机建筑物也设为抗震设计的建筑物，则存在建设成本增加的问题。

本发明解决上述的课题，其目的在于提供一种维持高安全性并抑制建设成本的增加的汽轮机建筑物及核电站。

用于解决课题的方案

用于实现上述的目的的本发明的汽轮机建筑物的特征在于，具备：汽轮机收容部，收容汽轮机；及高抗震部，与所述汽轮机收容部接近且抗震性比所述汽轮机收容部高，所述汽轮机收容部与所述高抗震部彼此的内部空间连通且分别成为独立的构造体。

因此，汽轮机收容部与高抗震部的内部空间连通，因此在汽轮机的通常运转时，作业者能够容易地在汽轮机收容部与高抗震部之间移动，而且，由于分别成为独立的构造体，因此在地震发生时，即使汽轮机收容部倒塌，也能抑制高抗震部的倒塌，汽轮机收容部的倒塌的影响几乎不会传递给高抗震部。因此，汽轮机收容部的倒塌不会影响与高抗震部相邻的建筑物，能够维持高安全性，并能够抑制建设成本的增加。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，所述汽轮机收容部与所述高抗震部分别设置有独立的地基。

因此，由于汽轮机收容部与高抗震部分别设置于独立的地基，因此在地震发生时，汽轮机收容部与高抗震部分别受到地震的影响，高抗震部几乎未被传递汽轮机收容部的倒塌的影响，能够抑制高抗震部的倒塌。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，所述汽轮机收容部与所述高抗震部在彼此的构造体之间设置有间隙。

因此，由于在汽轮机收容部与高抗震部的各构造体之间设有间隙，因此在地震发生时，汽轮机收容部的摇晃几乎不会传递给高抗震部，能够抑制高抗震部的倒塌。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，在所述汽轮机收容部与所述高抗震部的彼此的构造体的所述间隙配置有缓冲构件。

因此，由于在汽轮机收容部与高抗震部的各构造体的间隙配置有缓冲构件，因此在汽轮机收容部与高抗震部之间能够抑制振动的传递，并且利用缓冲构件将汽轮机收容部与高抗震部的间隙闭塞，在汽轮机收容部与高抗震部之间能够进行内部空间的移动，能够提高维护性。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，所述汽轮机收容部与所述高抗震部的彼此的构造体的所述间隙由罩覆盖。

因此，由于汽轮机收容部与高抗震部的各构造体的间隙由罩覆盖，因此能防止雨水等向汽轮机收容部与高抗震部的内部空间的侵入，在汽轮机收容部与高抗震部之间能够进行内部空间的移动，能够实现有效利用。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，所述高抗震部将柱的粗细度、墙及地板的厚度、梁的粗细度中的至少一个设定得比所述汽轮机收容部的柱的粗细度、墙及地板的厚度、梁的粗细度大。

因此，高抗震部由于将柱的粗细度、墙及地板的厚度、梁的粗细度中的至少一个设定得比汽轮机收容部的相应尺寸大，因此能够容易地提高高抗震部的抗震性。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，所述高抗震部的高度设定得比所述汽轮机收容部的高度低。

因此，由于高抗震部的高度设定得比汽轮机收容部的高度低，因此能够抑制高抗震部的建设成本的上升。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，所述高抗震部***述汽轮机的关联设备。

因此，由于在高抗震部收容汽轮机的关联设备，因此能够有效利用高抗震部的内部空间，并且汽轮机收容部的收容设备减少而能够实现汽轮机收容部的小型化。

在本发明的汽轮机建筑物中，其特征在于，所述关联设备沿着与所述汽轮机收容部和所述高抗震部的并列方向交叉的水平方向配置。

因此，由于将关联设备沿着与汽轮机收容部和高抗震部的并列方向交叉的水平方向配置，因此能够减薄高抗震部的水平方向的厚度而实现高抗震部的小型化。

另外，本发明的核电站的特征在于，具备：所述汽轮机建筑物；及核反应堆建筑物，收容核反应堆且与所述汽轮机建筑物的所述高抗震部隔开规定间隔地设置。

因此，汽轮机收容部与高抗震部由于内部空间连通，因此在汽轮机的通常运转时，作业者能够容易地在汽轮机收容部与高抗震部之间移动，而且，由于分别成为独立的构造体，因此在地震发生时，即使汽轮机收容部倒塌，也能抑制高抗震部的倒塌，汽轮机收容部的倒塌的影响几乎不会传递给高抗震部。因此，汽轮机收容部的倒塌不会影响与高抗震部相邻的核反应堆建筑物，能够维持高安全性，并且能够抑制建设成本的增加。

发明效果

根据本发明的汽轮机建筑物及核电站，由于汽轮机收容部与高抗震部的内部空间连通并且分别成为独立的构造体，因此能够维持高安全性，并能够抑制建设成本的增加。

附图说明

图1是表示本实施方式的核电站的概略结构图。

图2是表示核反应堆建筑物与汽轮机建筑物的关系的概略图。

图3是图2的III-III剖视图。

图4是图2的IV-IV剖视图。

图5是图2的V-V剖视图。

图6是表示汽轮机建筑物的地板连结部的剖视图。

图7是表示汽轮机建筑物的墙连结部的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的汽轮机建筑物及核电站的优选的实施方式。需要说明的是，没有通过该实施方式来限定本发明，而且，在实施方式存在多个时，也包括将各实施方式组合而构成的结构。

图1是表示本实施方式的核电站的概略结构图。

本实施方式的核反应堆是使用轻水作为核反应堆冷却材料及中子减速材料，遍及堆芯整体地形成不沸腾的高温高压水，将该高温高压水向蒸汽发生器传送并通过热交换而产生蒸汽，将该蒸汽向涡轮发电机传送而进行发电的加压水型核反应堆(PWR：PressurizedWater Reactor)。但是，核反应堆也可以是沸腾水型核反应堆(BWR：Boiling WaterReactor)。

在本实施方式的核电站中，如图1所示，核反应堆收纳容器11在内部收纳核反应堆(加压水型核反应堆)12及蒸汽发生器13，该核反应堆12与蒸汽发生器13经由配管14、15而连结，在配管14设置加压器16，在配管15设置一次冷却水泵17。这种情况下，使用轻水作为减速材料及一次冷却材料，为了抑制堆芯部的一次冷却水的沸腾，而一次冷却***以利用加压器16维持高压状态的方式控制。因此，在核反应堆12中，通过利用燃料(核燃料)的核***而得到的热能将轻水加热，高温的一次冷却水在由加压器16维持成规定的高压的状态下通过配管14向蒸汽发生器13传送。在该蒸汽发生器13中，在高温高压的一次冷却水与二次冷却水之间进行热交换，变冷的一次冷却水通过配管15而返回加压水型核反应堆12。

蒸汽发生器13经由配管18而与汽轮机19连结，在该配管18设有主蒸汽隔离阀20。汽轮机19具有高压涡轮21和2台低压涡轮22、23，在同轴上连接发电机24。并且，在高压涡轮21与低压涡轮22、23之间设有湿分分离加热器28。即，来自蒸汽发生器13的配管18连接于高压涡轮21的入口部，从高压涡轮21的出口部至湿分分离加热器28的入口部连接蒸汽配管31，从湿分分离加热器28的出口部至低压涡轮22、23的各入口部连接蒸汽配管32。

汽轮机19在低压涡轮22、23的下方设有凝汽器33、34。该凝汽器33、34将在低压涡轮22、23中使用后的蒸汽利用冷却水进行冷却并冷凝从而形成为冷凝水。适用海水作为其冷却水，凝汽器33、34连结有对冷却水进行供排的取水管35及排水管36。该取水管35具有循环水泵37，其他端部与排水管36一起配置在海中。

并且，该凝汽器33、34连接有配管38，在该配管38沿着冷凝水的流动方向依次设有凝汽泵39、汽封冷凝器40、凝汽脱盐装置41、凝汽增压泵42、低压供水加热器43、44、45、46。在此，第一低压供水加热器43和第二低压供水加热器44设置在凝汽器33、34内，冷凝水由在低压涡轮22、23中使用后的蒸汽来加热。而且，第三低压供水加热器45和第四低压供水加热器46设置在凝汽器33、34外，冷凝水由从低压涡轮22、23抽出的蒸汽来加热。

另外，配管38在第四低压供水加热器46下游侧沿着冷凝水的流动方向依次设有脱气器47、主供水泵48、高压供水加热器49、主供水控制阀50。

因此，利用蒸汽发生器13与高温高压的一次冷却水进行热交换而生成的蒸汽通过配管18向汽轮机19传送，高压涡轮21和各低压涡轮22、23运转从而得到旋转力，通过该旋转力来驱动发电机24进行发电。此时，来自蒸汽发生器13的蒸汽在驱动了高压涡轮21之后，由湿分分离加热器28将蒸汽中包含的湿分除去并被加热之后驱动各低压涡轮22、23。并且，驱动了低压涡轮22、23的蒸汽在凝汽器33、34中使用海水来冷却而成为冷凝水，借助凝汽泵39而在配管38中流动，通过汽封冷凝器40、凝汽脱盐装置41、低压供水加热器43、44、45、46、脱气器47、高压供水加热器49等而返回到蒸汽发生器13。

在上述的核电站中，各种设备收容在建筑物内。图2是表示核反应堆建筑物与汽轮机建筑物的关系的概略图，图3是图2的III-III剖视图，图4是图2的IV-IV剖视图，图5是图2的V-V剖视图，图6是表示汽轮机建筑物的地板连结部的剖视图，图7是表示汽轮机建筑物的墙连结部的剖视图。

如图2～图5所示，核电站在用地内隔开规定间隔地设置核反应堆建筑物101和汽轮机建筑物102。核反应堆建筑物101通过进行抗震设计而为高抗震化建筑物，汽轮机建筑物102通过进行一般设计而为不是高抗震化建筑物的一般建筑物。核反应堆建筑物101在内部设有核反应堆收纳容器11(参照图1)，在核反应堆收纳容器11的内部收纳核反应堆12、蒸汽发生器13、加压器16、一次冷却水泵17等。

汽轮机建筑物102具备汽轮机收容部111及高抗震部112。汽轮机收容部111收容汽轮机19(高压涡轮21、低压涡轮22、23)、发电机24、湿分分离加热器28、凝汽器33、34、凝汽泵39、汽封冷凝器40、凝汽脱盐装置41、凝汽增压泵42、低压供水加热器43、44、45、46、及主供水泵48。另一方面，高抗震部112收容作为汽轮机19的关联设备的脱气器47和高压供水加热器49。

汽轮机建筑物102是由钢骨构造体构成的一般建筑物，在地基121上竖立设置有多个柱122，由多个地板123、多个墙124、顶棚125形成。另一方面，高抗震部112是由钢筋混凝土构造体构成的抗震建筑物，在地基131上竖立设置有多个柱132，由多个地板133、多个墙134、顶棚135形成。这种情况下，高抗震部112设计成以核反应堆建筑物101的抗震设计中的地震运动为基准时不会倒塌。汽轮机收容部111设计作为抗震性比高抗震部112低的建筑物，即抗震等级比高抗震部112低的建筑物。

该汽轮机收容部111和高抗震部112彼此的内部空间连通且成为相互独立的构造体。即，汽轮机收容部111与高抗震部112是分别设置在独立的地基121、131上的建筑物，高抗震部112成为抗震性比汽轮机收容部111高的建筑物。

即，高抗震部112中，柱132的粗细度、地板133的厚度、墙134的厚度、顶棚135的厚度、梁(图示省略)的粗细度设定得比汽轮机收容部111的柱122的粗细度、地板123的厚度、墙124的厚度、顶棚125的厚度、梁(图示省略)的粗细度大。而且，高抗震部112的高度设定得比汽轮机收容部111的高度低1层的量。

核反应堆建筑物101与汽轮机建筑物102的高抗震部112分离规定距离地设置。汽轮机收容部111与高抗震部112相互接近地设置。即，汽轮机收容部111与高抗震部112虽然各地基121、131紧贴但是作为构造体的柱122、132、地板123、133、墙124、134隔开间隙地设置。并且，在各柱122、132、各地板123、133、各墙124、134的间隙配置有缓冲构件141。

例如图6所示，在汽轮机收容部111的地板123的端部与高抗震部112的地板133的端部之间夹装有缓冲构件141，使各地板123、133接连。而且，如图7所示，以闭塞汽轮机收容部111的墙124的端部与高抗震部112的墙134的端部的间隙的方式固定有罩构件142，使各墙124、134的外表面接连。

并且，如图2～图5所示，高抗震部112在1层的地板133配置多个泵51，在2层的地板133配置多个高压供水加热器49，在3层的地板133配置脱气器47。这种情况下，脱气器47、多个高压供水加热器49沿着与汽轮机收容部111和高抗震部112的并列方向(图1～图4的左右方向)交叉的水平方向(图4及图4的上下方向)配置，并利用配管与汽轮机收容部111侧的汽轮机19连接。

因此，在核电站中，核反应堆建筑物101与汽轮机建筑物102相邻设置，在核反应堆建筑物101与汽轮机收容部111之间隔开规定间隔地设置高抗震部112。在该结构中，汽轮机收容部111与高抗震部112虽然为独立的构造体，但是内部空间连通，因此作业者能够在汽轮机收容部111与高抗震部112之间移动，各种设备的维护性良好。

另外，汽轮机收容部111与高抗震部112为地基121、131不同的独立的构造体，因此在地震发生时，汽轮机收容部111与高抗震部112独立地振动。汽轮机收容部111与高抗震部112虽然利用缓冲构件141来连结，但是柱122、132、地板123、133、墙124、134未直接连结，一方的振动几乎不向另一方传递。在此，在震度大的地震发生时，即使汽轮机收容部111倒塌，也能抑制作为抗震设计的高抗震部112的倒塌。并且，汽轮机收容部111的倒塌的影响几乎不会传递给高抗震部112。

因此，即使汽轮机收容部111倒塌，该汽轮机收容部111的倒塌也能由高抗震部112进行阻碍，因此汽轮机收容部111的倒塌的影响不会传递给与高抗震部112相邻的核反应堆建筑物101。这种情况下，核反应堆建筑物101与高抗震部112的距离、高抗震部112的高度设定为即使汽轮机收容部111向高抗震部112侧倒塌，破损物也不会到达核反应堆建筑物101侧的值，因此能维持核反应堆建筑物101的高安全性。

这样，在本实施方式的汽轮机建筑物中，设有收容汽轮机19等的汽轮机收容部111和与汽轮机收容部111接近而抗震性比汽轮机收容部111高的高抗震部112，汽轮机收容部111与高抗震部112彼此的内部空间连通且分别成为独立的构造体。

因此，汽轮机收容部111与高抗震部112由于内部空间连通，因此在汽轮机19的通常运转时，作业者能够容易地在汽轮机收容部111与高抗震部112之间移动，能够提高操作性、维护性。而且，汽轮机收容部111与高抗震部112分别成为独立的构造体，因此在地震发生时，即使汽轮机收容部111倒塌，也能抑制高抗震部112的倒塌，汽轮机收容部111的倒塌的影响几乎不会向高抗震部112传递。其结果是，汽轮机收容部111的倒塌不会影响与高抗震部112相邻的核反应堆建筑物101，能够维持高安全性，并能够抑制建设成本的增加。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，将汽轮机收容部111和高抗震部112分别设置于独立的地基121、131。因此，在地震发生时，汽轮机收容部111和高抗震部112分别受到地震的影响，高抗震部112几乎不会被传递汽轮机收容部111的倒塌的影响，能够抑制高抗震部112的倒塌。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，在汽轮机收容部11与高抗震部112的构造体之间设有间隙。因此，在地震发生时，汽轮机收容部111的摇晃几乎不会向高抗震部112传递，能够抑制高抗震部112的倒塌。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，在汽轮机收容部111与高抗震部12的彼此的构造体的间隙配置有缓冲构件141。因此，利用缓冲构件141在汽轮机收容部111与高抗震部112之间能够抑制振动的传递，并且汽轮机收容部111与高抗震部112的间隙被闭塞，能够进行汽轮机收容部111与高抗震部112的内部空间的移动，能够提高维护性。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，利用罩构件142将汽轮机收容部111与高抗震部112的彼此的构造体的间隙覆盖。因此，利用罩构件142防止雨水等的向汽轮机收容部111和高抗震部112的内部空间的侵入，能够在汽轮机收容部11与高抗震部112的内部空间进行移动，能够实现有效利用。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，高抗震部112将柱132的粗细度、墙134及地板133的厚度、梁的粗细度中的至少一个设定得比汽轮机收容部111的柱122的粗细度、墙124及地板123的厚度、梁的粗细度大。因此，能够容易地提高高抗震部112的抗震性。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，将高抗震部112的高度设定得比汽轮机收容部111的高度低。因此，高抗震部112与核反应堆建筑物101分离，因此在汽轮机收容部111倒塌时，倒塌的汽轮机收容部111的一部分被高抗震部112阻止而被抑制向核反应堆建筑物101侧的倒入。此时，能够将高抗震部112的高度设定得较低，能够抑制高抗震部112的建设成本的上升。需要说明的是，高抗震部112的高度可以设定得比汽轮机收容部111的高度低出在汽轮机收容部111倒塌时避免向核反应堆建筑物101侧倒入的程度。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，在高抗震部112内收容有汽轮机19的关联设备。因此，能够有效利用高抗震部112的内部空间，并且汽轮机收容部111的收容设备减少而能够实现汽轮机收容部111的小型化。

在本实施方式的汽轮机建筑物中，沿着与汽轮机收容部111和高抗震部112的并列方向交叉的水平方向配置关联设备。因此，能够减薄高抗震部112的水平方向的厚度而实现高抗震部112的小型化。

另外，将汽轮机19的多个关联设备配置于高抗震部112的多层的地板133。这样，关于汽轮机19的关联设备相互的位置关系，通过沿铅垂方向配置，能够实现高抗震部112的小型化。此外，通过将脱气器47、高压供水加热器49等的汽轮机19的关联设备向高抗震部112收容，能够缩短将蒸汽发生器13与汽轮机19的关联设备连接的蒸汽配管的长度，能够抑制蒸汽损失。

另外，在本实施方式的核电站中，设有收容核反应堆12或蒸汽发生器13等的核反应堆建筑物101、及收容汽轮机19等的汽轮机收容部111，并将核反应堆建筑物101与汽轮机建筑物102的高抗震部112隔开规定间隔地设置。

因此，汽轮机收容部111与高抗震部112的内部空间连通，因此在汽轮机19的通常运转时，作业者能够容易地在汽轮机收容部111与高抗震部112之间移动，能够提高操作性、维护性。而且，汽轮机收容部111和高抗震部112分别成为独立的构造体，因此在地震发生时，即使汽轮机收容部111倒塌，也能抑制高抗震部112的倒塌，汽轮机收容部111的倒塌的影响几乎不会传递给高抗震部112。其结果是，汽轮机收容部111的倒塌不会影响与高抗震部112相邻的核反应堆建筑物101，能够抑制核反应堆建筑物101的倒塌而维持高安全性，并能够抑制建设成本的增加。

标号说明

11 核反应堆收纳容器

12 核反应堆

13 蒸汽发生器

19 汽轮机

28 湿分分离加热器

47 脱气器(关联设备)

49 高压供水加热器(关联设备)

101 核反应堆建筑物

102 汽轮机建筑物

111 汽轮机收容部

112 高抗震部

121、131 地基

122、132 柱

123、133 地板

124、134 墙

125、135 顶棚

141 缓冲构件

142 罩构件。

Claims

1.一种汽轮机建筑物，其特征在于，具备：

汽轮机收容部，收容汽轮机；及

高抗震部，与所述汽轮机收容部接近且抗震性比所述汽轮机收容部高，

所述汽轮机收容部与所述高抗震部彼此的内部空间连通且分别成为独立的构造体。

2.根据权利要求1所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

所述汽轮机收容部与所述高抗震部分别设置有独立的地基。

3.根据权利要求1或2所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

所述汽轮机收容部与所述高抗震部在彼此的构造体之间设置有间隙。

4.根据权利要求3所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

在所述汽轮机收容部与所述高抗震部的彼此的构造体的所述间隙配置有缓冲构件。

5.根据权利要求3所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

所述汽轮机收容部与所述高抗震部的彼此的构造体的所述间隙由罩覆盖。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

所述高抗震部将柱的粗细度、墙及地板的厚度、梁的粗细度中的至少一个设定得比所述汽轮机收容部的柱的粗细度、墙及地板的厚度、梁的粗细度大。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

所述高抗震部的高度设定得比所述汽轮机收容部的高度低。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

所述高抗震部***述汽轮机的关联设备。

9.根据权利要求8所述的汽轮机建筑物，其特征在于，

所述关联设备沿着与所述汽轮机收容部和所述高抗震部的并列方向交叉的水平方向配置。

10.一种核电站，其特征在于，具备：

权利要求1～9中任一项所述的汽轮机建筑物；及

核反应堆建筑物，收容核反应堆且与所述汽轮机建筑物的所述高抗震部隔开规定间隔地设置。