JP2004020497A - 原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置47は、原子炉復水・給水系の給水加熱器48に器内水位を測定する水位計測系50を設け、給水加熱器48の上部側から取り出される水位計測系50の水位測定用計装配管51aを、給水加熱器48の器内圧力より低い低圧部位に接続するガス蓄積滞留防止手段57を設け、このガス蓄積滞留防止手段57により計装配管51aから低圧部位に至る流路を形成したものである。この流路により、水位測定用計装配管51a内の非凝縮性ガスの蓄積または滞留を未然にかつ確実に防止したものである。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は原子力発電所内で発生する非凝縮性ガスの取扱い技術に係り、特に給水加熱器やドレンタンクの水位計測系などの非凝縮性ガスの蓄積あるいは滞留可能箇所に適用される原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
原子力発電所内には原子炉格納容器内に原子炉圧力容器が収納されており、この原子炉圧力容器内の炉水は、炉心での核反応に伴う中性子照射による放射線分解により水素ガスおよび酸素ガスが生成されたり、また、場合によっては燃料棒より漏洩する微量なKr,Xe等の放射性希ガス等の非凝縮性ガスが存在する。このため、原子力発電所には発生した非凝縮性ガスを処理する気体廃棄物処理系が設けられる。
【0003】
原子力発電所では、原子炉圧力容器内の炉心部で発生した蒸気は気水分離器や蒸気乾燥器を経て主蒸気となり、原子炉主蒸気系を通って蒸気タービンに送られる。蒸気タービンに送られて仕事をし、発電機を駆動した蒸気は、続いて復水器に案内されて凝縮され、復水となる。この復水は原子炉復水・給水系を通って原子炉圧力容器内に還流せしめられるようになっている。
【0004】
一方、原子炉主蒸気には、放射線分解により生成された可燃性の非凝縮性ガスが含まれており、この非凝縮性ガスは一般的には原子炉主蒸気系を案内される主蒸気に混入して流動せしめられる。原子炉主蒸気系の主蒸気とともに案内される非凝縮性ガスは蒸気タービンを経て復水器に導かれ、この復水器で凝縮される復水から分離されて気体廃棄物処理系に導かれ、処理される。
【0005】
また、原子炉主蒸気系を構成する主蒸気管には多数の分岐管が分岐されたり、蒸気タービンの中間段からタービン抽気管が分岐されている。これらの分岐管は1つの原子力発電プラント当り何百ヶ所も存在する。
【0006】
ところで、原子力発電所においては、主蒸気管や蒸気タービンから分岐される種々の分岐管内に非凝縮性ガスが蓄積し、滞留していくと、特定の条件下で着火燃焼が生じる場合がある。この燃焼により給水加熱器およびドレンタンクにおける水位計測系の計測機能が影響を受ける虞がある。
【0007】
原子炉圧力容器内で炉水の放射線分解により発生した非凝縮性ガスは、一般的には蒸気と混合して原子炉主蒸気系に流出するが、原子炉主蒸気系や蒸気タービンからの分岐配管が行き止まり配管であったり、配管内に流動が滞留している配管部が存在し、これらの配管部に蒸気が流入すると、配管の放熱作用により蒸気が徐々に冷却されて凝縮するため、非凝縮性ガスが蓄積していき、ガス濃度が高くなる可能性がある。
【0008】
蒸気より軽い非凝縮性ガスは配管上部に滞留し、蓄積していく。配管上部に滞留し、蓄積した非凝縮性ガスは特定の条件下で着火燃焼が生じる虞がある。非凝縮性ガスの蓄積と燃焼のメカニズムは、蒸気流動が生じないで滞留している配管上部に生じる虞がある。
【0009】
図12および図13は、原子力発電所の原子炉復水・給水系に設けられる給水加熱器1を示すものである。この給水加熱器1は加熱器本体胴2内を通る原子炉給水を炉蒸気あるいはタービン抽気の一部で加熱する装置であり、本体胴2の下部は加熱蒸気が凝縮して貯まった液相部3aに、上部は加熱蒸気やこの蒸気混入の非凝縮性ガスで満たされた気相部3bとなっている。
【0010】
給水加熱器1には器内水位を測定する水位計測系4が設けられており、この水位計測系4は本体胴2の上部および下部からそれぞれ引き出されて湾曲する水位計装配管4a,4bにレベル計5が設けられ、このレベル計5で給水加熱器1内の水位を測定している。
【0011】
また、給水加熱器1には、原子炉給水を加熱するタービン抽気(加熱蒸気)を供給するタービン抽気配管6や加熱蒸気に混入する非凝縮性ガスを給水加熱器1外に排出するベント管7、給水加熱器1内で発生したドレンを排出するドレン配管(図示せず)が設けられている。
【0012】
さらに、原子力発電所には、高圧側給水加熱器の本体胴下部に凝縮して溜まった加熱蒸気のドレンをドレン配管(流入管)8aから図14に示すドレンタンク9に集め、回収されたドレンはドレン配管(流出管)8bから排出されるようになっている。排出されるドレンは水頭差あるいは図示しないドレンポンプの加圧力により低圧側の給水加熱器または復水器に送られ、原子炉給水として再生される。
【0013】
ドレンタンク9にはタンク水位を測定するタンク水位計測系10が設けられる。タンク水位計測系10はドレンタンク9の本体胴11上部および下部からそれぞれ引き出される水位測定用計装配管10a,10bが設けられる。各計装配管10a,10bは湾曲されて先端側が対向し、対向部位にレベル計12が設けられる。このレベル計12にてドレンタンク9内の水位が測定される。タンク水位計測系10のドレンタンク9内水位の測定原理は、給水加熱器1内の水位計測系4と同じである。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
給水加熱器1の水位計測系4は、図13に示すように、本体胴2上部より水位計装配管4aが一旦上方に引き出された後、円弧状あるいは逆U字状に湾曲せしめられて反転し、再び下降し、レベル計5に接続される構成となっている。この配管レイアウト構成では、水位計装配管4aの湾曲部に蒸気より軽い非凝縮性ガス13が蓄積したり、滞留する可能性がある。滞留した非凝縮性ガス13が特定の条件下で着火燃焼すると、水位計測系4の計測機能が損なわれたり、悪影響を受けることが考えられる。
【0015】
ドレンタンク9のタンク水位計測系10についても、給水加熱器1の水位計測系4と全く同様のことがいえる。
【0016】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に非凝縮性ガスが蓄積あるいは滞留するのを未然にかつ確実に防止し、原子力発電所内機器や配管の健全性を確保し、信頼性を向上させた原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を提供することを目的とする。
【0017】
本発明の他の目的は、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積・滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止し、水位計測系の機能を充分に維持し、信頼性を向上させた原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を提供するにある。
【0018】
本発明の別の目的は、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止し、水位計測系の機能維持を充分に図り、機器の損傷や破損を未然に防止できる原子力発電所の給水加熱器・ドレンタンクを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、給水加熱器の器内圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記計装配管から低圧部位に至る流路を形成したものである。
【0020】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項2に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項3に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続されたものである。
【0021】
一方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項4に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位に接続するガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経て給水加熱器内に至る流路を形成したものである。
【0022】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項5に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項6に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成したものである。
【0023】
他方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項7に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも2本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記給水加熱器の器内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したものである。
【0024】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項8に記載したように、前記水位測定用計装配管同士を連絡配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも1つに絞り機構を設けたものである。
【0025】
また、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項9に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたものである。
【0026】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項10に記載したように、前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低圧部位に流体流通配管で接続し、この流体流通配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【0027】
さらにまた、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項11に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したものである。
【0028】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項12に記載したように、前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【0029】
また、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、上述した課題を解決するために、請求項13に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側からそれぞれ引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されるものである。
【0030】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、請求項14に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有するものである。
【0031】
本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、上述した課題を解決するために、請求項15に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたものである。
【0032】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器は、請求項16に記載したように、前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けたものである。
【0033】
本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項17に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、ドレンタンクのタンク用圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記水位測定用計装配管から低圧部位に至る流路を形成したものである。
【0034】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項18に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項19に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続されたものである。
【0035】
一方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項20に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管の気相部の気体を、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位に導くガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経てドレンタンク内に至る流路を形成したものである。
【0036】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項21に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けたものであったり、さらに、請求項22に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成したものである。
【0037】
他方、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項23に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも2本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記ドレンタンクのタンク内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したものである。
【0038】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項24に記載したように、前記水位測定用計装配管同士を連接配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも1つに絞り機構を設けたものである。
【0039】
また、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項25に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたものである。
【0040】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項26に記載したように、前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【0041】
さらにまた、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、上述した課題を解決するために、請求項27に記載したように、原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したものである。
【0042】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置は、請求項28に記載したように、前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成されるものである。
【0043】
また、本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、上述した課題を解決するために、請求項29に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されるものである。
【0044】
さらに、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、請求項30に記載したように、前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有するものである。
【0045】
本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、上述した課題を解決するために、請求項31に記載したように、原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を器内水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたものである。
【0046】
また、上述した課題を解決するために、本発明に係る原子力発電所のドレンタンクは、請求項32に記載したように、前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けたものである。
【0047】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【0048】
図1は、本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を備えた原子力発電所の概略的な系統図を示すものである。
【0049】
図1において、符号15は、沸騰水型原子力発電所の原子炉格納容器16内に格納された原子炉圧力容器を示し、この原子炉圧力容器15内に炉心17が収納されている。この炉心17での核反応により加熱された蒸気は図示しない気水分離器および蒸気乾燥器を経て乾燥した主蒸気となって原子炉主蒸気系18に導かれる。この原子炉主蒸気系18の主蒸気配管19を介して案内される主蒸気は主蒸気隔離弁20a,20bから主蒸気止め弁21および主蒸気加減弁22を経て蒸気タービン23に導かれ、蒸気タービン23を駆動させる。
【0050】
蒸気タービン23で仕事をし、発電機24を駆動させた蒸気は続いて復水器25に流入し、復水器25内で冷却され、凝縮して復水となる。この復水は原子炉復水・給水系26を通り、給水となって再び原子炉圧力容器15内に供給される。
【0051】
原子炉復水・給水系26には、低圧復水ポンプ30、復水浄化系を構成する復水ろ過装置31および復水脱塩装置32、蒸気式空気抽出器中間冷却器33、グランド蒸気復水器34、高圧復水ポンプ35が順次設けられ、この復水ポンプ35の下流側にドレン冷却器36が設けられる。原子炉復水・給水系26に案内される復水は、復水浄化系にて原子炉給水としての充分な水質に処理された後、高圧復水ポンプ35から低圧給水加熱器37に案内される。
【0052】
原子炉復水・給水系26は、ドレン冷却器36の下流側に多段式の低圧給水加熱器37a,37b,37c、給水ポンプ38および1段以上の高圧給水加熱器39が順次設けられる。原子炉復水・給水系26を通る給水(復水)は低圧給水加熱器37a,37b,37cおよび高圧給水加熱器39で順次加熱されて原子炉圧力容器15内に供給される。
【0053】
高圧給水加熱器39および低圧給水加熱器37(37a,37b,37c)には蒸気タービン23の中間段からそれぞれ引き出されるタービン抽気がタービン抽気配管40(40a,40b,40c),41を通って供給され、このタービン抽気により低圧給水加熱器37および高圧給水加熱器39を通る原子炉給水が多段階に加熱作用を受ける。
【0054】
また、原子炉圧力容器15内の炉水の一部は、炉心17での中性子照射を受けて放射線分解により水素ガスおよび酸素ガスが生成される。発生した水素ガスおよび酸素ガス等の非凝縮性ガスは、一般的には主蒸気に混入して原子炉主蒸気系18を通り蒸気タービン23に送られ、この蒸気タービン23から復水器25に流入される。復水器25に流入した非凝縮性ガスは凝縮される復水から分離されて気体廃棄物処理系に導かれ、処理される。
【0055】
一方、低圧給水加熱器37および高圧給水加熱器39にて原子炉給水を加熱することにより凝縮した加熱蒸気(タービン抽気)のドレンは順次下段側の給水加熱器からドレン冷却器36を経て復水器25にドレン回収系45にて回収されるようになっている。このドレン回収系45では、初段の低圧給水加熱器37aから排出されるドレンは一旦ドレンタンク46に貯留された後、ドレン冷却器36に導かれるようになっている。
【0056】
また、図1では高圧給水加熱器39から加熱蒸気のドレンを水頭差を利用して最終段の低圧給水加熱器37cに導くようにした例を示したが、途中に図示しないドレンタンクを設け、一旦ドレンタンクに回収した後、回収したドレンを低圧給水加熱器37cに導くようにしてもよい。
【0057】
さらに、ドレン回収系45は必ずしも復水器25に回収させる必要がなく、給水加熱器ドレンを原子炉復水・給水系26に回収させるドレンポンプアップ系を設けてもよい。このドレンポンプアップ系では、高圧給水加熱器ドレンを例えば給水ポンプ38の上流側に、低圧給水加熱器ドレンを例えば復水脱塩装置32の上流側に回収するようにしてもよい。
【0058】
また、原子炉復水・給水系26に設置される給水加熱器48(37,39)には、図2に示すように、非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置47が設けられる。
【0059】
給水加熱器48は筒状の本体胴49を有し、この本体胴49に原子炉給水を加熱する熱交換器としての給水加熱器(図示せず)が配設される一方、原子炉給水を加熱して凝縮されるタービン抽気のドレン水位を測定する水位計測系50が設けられる。
【0060】
水位計測系50は、本体胴49の上部あるいは頂部から上方に引き出される水位測定用計装配管51aと本体胴49の下部あるいは底部から下方に引き出される同じく水位測定用計装配管51bとを有し、両計装配管51a,51bは上方あるいは下方に引き出された後、途中で外側方に弧状あるいは逆U字状に湾曲して向き合い、それらの対向部位にレベル計52が設けられる。このレベル計52にて給水加熱器48内のドレン水の水位を測定している。
【0061】
さらに、給水加熱器48には、原子炉給水を加熱するために、タービン抽気を供給するタービン抽気配管54が接続される一方、このタービン抽気配管54により本体胴49内にタービン抽気が加熱蒸気として供給される。
【0062】
給水加熱器48内に案内される原子炉給水は加熱蒸気により加熱されて温度上昇する一方、原子炉給水を加熱して凝縮されたタービン抽気のドレンは、本体胴49の底部に設けられるドレン配管(図示せず)により給水加熱器48の外部に排出される。
【0063】
一方、タービン抽気配管54を通って給水加熱器48に供給されるタービン抽気には水素ガス、酸素ガス等の非凝縮性ガスが混入されている。この非凝縮性ガスは、給水加熱器48の本体胴49内の気相部に加熱蒸気であるタービン抽気とともに滞留される。滞留される非凝縮性ガスは、タービン抽気の凝縮に伴って濃度を増していくので、この非凝縮性ガスを給水加熱器48の外部に極力排出するように、ベントライン55が設けられる。
【0064】
ベントライン55は、給水加熱器48の器内圧力より低圧側の部位、例えば復水器25に接続され、復水器25の負圧により非凝縮性ガスを吸引し、給水加熱器48の上部気相部に非凝縮性ガスの蓄積・滞留を抑制し、ガス蓄積可能箇所の非凝縮性ガスを常時掃気させている。
【0065】
また、給水加熱器48の本体胴49内に滞留するタービン抽気と非凝縮性ガスの一部は水位計測系50の上部計装配管51aに流入する。流入したタービン抽気と非凝縮性ガスの混合気体は、水位測定用計装配管51aからの放熱作用により蒸気が凝縮してドレン水となるので、水位測定用計装配管51aの湾曲部(気相部)に非凝縮性ガスが蓄積して滞留し、ガス濃度が増加する傾向にある。非凝縮性ガスが蓄積した水位測定用計装配管51aの湾曲部に高温の蒸気(タービン抽気)が流入すると、蓄積した非凝縮性ガスが着火燃焼する虞がある。
【0066】
しかし、給水加熱器48の水位計測系50に非凝縮性ガスの蓄積や滞留を防止するガス蓄積滞留防止手段57が設けられる。ガス蓄積滞留防止手段57は、水位計測系50の水位測定用計装配管51aの気相部から分岐される接続配管としてのガスパージ配管58を有する。このガスパージ配管58は給水加熱器48の本体胴49に沿って延び、その先端が本体胴49の器内圧力より低圧側のベントライン55に接続される。
【0067】
水位計測系50の水位測定用計装配管51aの気相部をガスパージ配管58により低圧のベントライン55に接続することにより、水位計測系50の水位測定用計装配管51aの引出部の管内圧力Paと、ガスパージ配管58の分岐部の管内圧力Pbと、ガスパージ配管58のベントライン55の接続部の管内圧力Pcとの間に、
【数1】
Pa>Pb>Pc
の圧力関係が成立する。
【0068】
このガス蓄積滞留防止手段57は、水位測定用計装配管51aをその管内圧力より低い他の低圧部位に接続し、非凝縮性ガスを圧力の低い部位にパージするガスパージ流路を形成したものである。
【0069】
このため、水位計測系50の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留することなく、圧力差に起因して非凝縮性ガスを流動させる駆動力が発生し、非凝縮性ガスは実線矢印A方向の流れが生じてベントライン55に流入し、このベントライン55を通って、例えば復水器25に回収される。回収された非凝縮性ガスは気体廃棄物処理系44にてガス処理される。したがって、水位計測系50の水位測定用計装配管51aの湾曲部のようなガス蓄積可能箇所に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止できる。
【0070】
なお、図2で示すガス蓄積滞留防止手段57においては、ガスパージ配管58をベントライン(ベント配管)55に接続した例を示したが、この接続先をベントライン55に代えて復水器25や低圧側給水加熱器、蒸気式空気抽出器の入口配管、グランド蒸気復水器34のように低圧部位に接続してもよい。
【0071】
図3(A)および(B)は、図2に示された原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の変形例をそれぞれ示すものである。
【0072】
図3(A)に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置47Aは水位計測系50の水位測定用計装配管51aから分岐されるガス蓄積滞留防止手段57の分岐部構造を異にし、他の構成は異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【0073】
この変形例においては、ガス蓄積滞留防止手段57のガスパージ配管58を水位測定用計装配管51aの頂部から水平方向に分岐させるようにしたので、上部計装配管51aの湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ有効的に防止できる。
【0074】
図3(B)に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置47Bは、図3(A)と同様、ガス蓄積滞留防止手段57の分岐部構造を異にし、他の構成は、実質的に異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【0075】
この場合、ガス蓄積滞留防止手段57のガスパージ配管58を水位測定用計装配管51aの側部から分岐させたので、ガスパージ配管58の接続の自由度を大きくすることができ、ガスパージ配管58の接続が容易となる。
【0076】
図3(A)および(B)に示す非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止手段47A,47Bにおいても、水位計測系50の水位測定用計装配管51aの湾曲部に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを未然にかつ確実に防止できる。
【0077】
図4は、原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第2実施形態を示すものである。
【0078】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置47Cは、ガス蓄積滞留防止手段57にオリフィス59や絞り弁等の絞り機構を設けたものである。この他の構成は、図2に示した非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止手段47と異ならないので、同じ符号を付して説明を省略する。
【0079】
図4に示されたガス蓄積滞留防止手段57は、水位計測系50の水位測定用計装配管51aの頂部あるいは上部(気相部)から分岐されるガスパージ配管58にオリフィス59を設け、オリフィス59の下流側をベントライン55に接続する。
【0080】
ガスパージ配管58にオリフィス59を設置してガスパージ配管58内を流れる流体の流動速度に制限を加えることで、水位測定用計装配管51a内の流体の流れが安定し、流体の流動に伴う圧力損失の影響等を低減できる。したがって、水位計測系50での水位測定に対する流体流動の影響を低減させることができる。
【0081】
図4においては、ガスパージ配管58の下流側接続先をベントライン55に接続した例を示したが、水位計測系50の水位測定用計装配管51aの引出点より圧力が低い復水器25や低圧側の給水加熱器、蒸気式空気抽出器の入口配管、グランド蒸気復水器33等の他の低圧部位に接続してもよい。
【0082】
図5は、原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第3実施形態を示したものである。
【0083】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置60は、水位測定用計装配管51aをガス蓄積滞留防止手段61により、給水加熱器48の器内圧力より高圧部位に接続したものである。他の構成は、図2に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置47と異ならないので、同じ符号を付して説明を省略する。
【0084】
ガス蓄積滞留防止手段61は接続配管として流体流通配管63を有する。この流体流通配管63は水位測定用計装配管51aの上部あるいは頂部側(気相部)から分岐され、給水加熱器48の器内圧力より高圧側部位、例えばタービン抽気配管54に接続される。換言すれば、ガス蓄積滞留防止手段61の流体流通配管63はタービン抽気配管54の抽気入口側から分岐され、水位計測系50の水位測定用計装配管51aの気相部(頂部あるいは上部)に接続される。
【0085】
この場合、水位計測系50にガス蓄積滞留防止手段61を設けることにより、タービン抽気配管54の管内圧力が給水加熱器48の器内圧力より高いため、流体流通配管63から水位測定用計装配管51a内に、圧力差を駆動力とする流れ(実線矢印方向Bの流れ)が生じる。この流れにより、タービン抽気配管54を流れるタービン抽気の一部が流体流通配管63に案内され、この流体流通配管63内に計装配管51aに向けて流れる流路を形成し、水位測定用計装配管51a内に滞留可能性のある非凝縮性ガスを給水加熱器48内に押し出す。これにより、水位測定用計装配管51a内に非凝縮性ガスが蓄積あるいは滞留するのを有効的にかつ確実に防止できる。
【0086】
なお、ガス蓄積滞留防止手段61の流体流通配管63に導かれたタービン抽気の一部は流体流通配管63内を通る間に放熱作用を行なって冷却され、凝縮してドレン水となるが、このドレン水は流体流通配管63から水位測定用計装配管51b内に導かれて、貯留されているドレン水と合流するので問題は生じない。
【0087】
図5に示されたガス蓄積滞留防止手段61は、流体流通配管63の上流側接続先をタービン抽気配管54とした例を示したが、このタービン抽気配管54に代えて高圧側給水加熱器39としてもよい。この場合にも、流体流通配管63内の上流側管内圧力は、給水加熱器48の器内圧力より高いため、流体流通配管63および水位測定用計装配管51a内に圧力差を駆動力として実線矢印B方向の流れが生じ、水位測定用計装配管51a内に非凝縮性ガスが蓄積または滞留するのを未然にかつ確実に防止できる。
【0088】
水位測定用計装配管51a内に案内される非凝縮性ガスは、ガス蓄積滞留防止手段61により給水加熱器48側に押し出され、計装配管51a内に滞留したり、蓄積することがない。
【0089】
また、原子力発電所の運転起動時や運転停止時、あるいは出力運転変更のような過渡運転時には、タービン抽気配管54の管内圧力と給水加熱器48の器内圧力との圧力差が生じないような場合も考えられる。この場合にも、水位測定用計装配管51a内に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを防止するために、ガス蓄積滞留防止手段61は流体流通配管63を、水位測定用計装配管51aからタービン抽気配管54の接続部位に向けて連続的に上り勾配が付くように配設することで、流体流通配管63内を流れる流速が低い場合にも、蒸気より軽い非凝縮性ガスは浮力の作用により、水位測定用計装配管51a内に滞留するのを防止し、ガス抽気配管54側に容易に排出することができる。
【0090】
図6は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積もしくは滞留防止装置の第4実施形態を示すものである。
【0091】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積もしくは滞留防止装置60Aは、ガス蓄積滞留防止手段61に絞り機構としてオリフィス64を設けたものであり、他の構成は図5に示された非凝縮性ガスの蓄積もしくは滞留防止装置60と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【0092】
図6に示されたガス蓄積滞留防止手段61は、接続配管としての流体流通配管63にオリフィス64を設けることで、流体流通配管63内の流体流動速度に制限を加えることができる。流体流通速度に制限を加えることで、水位測定用計装配管51a内を流れる流体の流れが安定する他、流体(蒸気)の流動に伴う圧力損失の影響等を低減させることができ、給水加熱器48内の水位測定に対する流体(蒸気)流動の影響を低減させることができる。
【0093】
この場合、ガス蓄積滞留防止手段61の流体流通配管63の上流側接続先は、タービン抽気配管54の抽気入口側以外であっても、水位測定用計装配管51aの取出し(引出し)側圧力より高い高圧側部位であればよく、例えば高圧側の給水加熱器39とすることもできる。
【0094】
図7は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第5実施形態を示すものである。
【0095】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置65は、水位測定用計装配管51aをより圧力の高い部位または低い部位に接続する代りに、給水加熱器48の本体胴49の上部あるいは頂部から水位測定用計装配管66a,66bを複数本、例えば2本、本体胴49の軸方向位置を異にして取り出し、取り出された両計装配管は66a,66b同士をガス蓄積滞留防止手段を構成する連絡配管67で連通し、この連絡配管67を本体胴49の下部あるいは底部から引き出された水位測定用計装配管51b側に接続し、途中にレベル計52を設けたものである。
【0096】
この場合、タービン抽気配管54から給水加熱器48に供給されるタービン抽気はその本体胴は49内に供給され、本体胴49内に供給されたタービン抽気の加熱蒸気により原子炉給水を加熱することで凝縮され、ドレン水となってドレン配管(図示せず)を通って排出される。タービン抽気は図7に示す本体胴49の左側に供給され、本体胴49内を右側に流動し、一部は右端側からベントライン(図示せず)を経て吸引(掃引)されるために、本体胴49内にタービン抽気の流れが生じ、本体胴49の軸方向に異なる2位置間に微小な圧力差が生じる。
【0097】
したがって、給水加熱器48の本体胴49の軸方向に異なる2位置に水位測定用計装配管66a,66bを設け、両計装配管66a,66b同士を連絡配管67で接続することにより、連絡配管67内に給水加熱器48内部の圧力分布に伴う差圧を駆動力とする流れが実線矢印Cで示すように生じ、両計装配管66a,66b内に流路を形成して非凝縮性ガスの蓄積あるいは滞留を有効的にかつ確実に防止できる。
【0098】
この場合、水位測定用計装配管66a,66b同士を接続する連絡配管67はガス蓄積滞留防止手段68を構成している。連絡配管67および水位測定用計装配管66a,66bのいずれかにオリフィス(図示せず)、絞り弁等の絞り機構を設置することで、水位測定に対する流体(蒸気)流動の影響を低減させることができる。
【0099】
図8は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第6実施形態を示すものである。
【0100】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70は、本体胴49の上部側に形成される取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位計測系50の水位測定用計装配管51aを、本体胴49の上部あるいは下部から外側方に水平方向に引き出し、引き出された計装配管51aを途中から下方を向くように略L字状に折曲し、他方の水位測定用計装配管51bとレベル計52を介して接続したものである。他方の水位測定用計装配管51bは、本体胴の下部あるいは底部から側方に引き出され、上方を向くように折曲される。
【0101】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70は、水位測定用計装配管51aの取出し(引出し)方向を外側方に水平方向とすることで計装配管51a内に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを防止することができる。
【0102】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70は、水位測定用計装配管51aの引出方向の配管構成やレイアウトに注意を払うことにより、別構成のガス蓄積滞留防止手段を取り付けなくても、計装配管51a内に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを防止できる。
【0103】
図8に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70に第1実施形態ないし第4実施形態に示されたガス蓄積滞留防止手段を組み合せてもよい。このガス蓄積滞留防止手段を組み合せることにより、水位測定用計装配管51a内への非凝縮性ガスの滞留や蓄積をより一層有効的かつ効果的に防止できる。
【0104】
図9は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第7実施形態を示すものである。
【0105】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70Aは、給水加熱器48の本体胴49の上部側に形成される取出は取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管51aの引出方向を、外側方に向って水平方向から下り勾配としたものであり、他の構成は図8に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【0106】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70Aは、給水加熱器48の本体胴49の上部あるいは頂部から引き出される水位測定用計装配管51aを水平方向に対し角度θだけ下向きに引き出すことにより、蒸気より軽い非凝縮性ガスの浮力作用を利用して非凝縮性ガスを水位測定用計装配管51aから給水加熱器48の本体胴49内に排出することができ、水位測定用計装配管51a内に非凝縮性ガスが滞留するのを未然にかつ有効的に防止できる。
【0107】
図9に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置70Aには、圧力差を流体(蒸気や非凝縮性ガス)の駆動力として利用するガス蓄積滞留防止手段を備えない例を説明したが、第1実施形態ないし第5実施形態に示されたガス蓄積滞留防止手段と組み合せると、水位測定用計装配管51aに非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを防止する効果をより一層向上させることができる。
【0108】
図10は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第8実施形態を示すものである。
【0109】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置74は、原子炉復水・給水系26に設置される給水加熱器48(37,39)から加熱蒸気のドレンを貯留する縦置き式のドレンタンク75を対象としたものである。ドレンタンク75は横置き式であってもよい。
【0110】
ドレンタンク75には給水加熱器48に供給された加熱蒸気(タービン抽気)のドレンを回収するドレン流入配管76が接続される一方、ドレンタンク75内に回収されたドレンをドレン流出配管77を介して排出するようになっている。排出されるドレンは、水頭差あるいは図示しないドレンポンプの加圧力により低圧側の給水加熱器またはドレン冷却器や復水器25に送られ、原子炉給水として再生される。
【0111】
ドレンタンク75は筒状の本体胴78を備え、この本体胴78内のドレン水位を測定するタンク水位計測系80が設けられる。タンク水位計測系70はドレンタンク75の上部側、すなわち本体胴78の上部あるいは頂部から引き出される水位測定用計装配管81aとタンク下部側、すなわち本体胴78の下部あるいは底部から引き出される水位測定用計装配管81bとを有し、両計装配管81a,81bの先端側は互いに対向し、その対向部位にレベル計82が設けられる。
【0112】
タンク水位計測系80の水位測定用計装配管81aは、ドレンタンク75の上部側から上方に引き出された後、弧状あるいは逆U字状に湾曲して反転し、下方を向くように折曲される。
【0113】
また、タンク水位計測系80の水位測定用計装配管81aにはガス蓄積滞留防止手段84が設けられる。このガス蓄積滞留防止手段84は、接続配管としてガスパージ配管85を有する。ガスパージ配管85は水位測定用計装配管81aの気相部から分岐され、その下流側はドレンタンク75内のタンク圧力より圧力の低い低圧部位、例えば給水加熱器48からのベントライン55あるいは復水器に接続される。
【0114】
タンク水位計測系80の水位測定用計装配管81aの気相部をガスパージ配管85により低圧側のベントライン55に接続することにより、タンク水位計測系80の水位測定用計装配管81aの引出部の管内圧力Pa1と、ガスパージ配管85の分岐部の管内圧力Pb1と、ガスパージ配管85のベントライン接続部の管内圧力Pc1との間に
【数2】
Pa1>Pb1>Pc1
の圧力関係が成立する。
【0115】
このガス蓄積滞留防止手段84は、水位測定用計装配管81aをその管内圧力より低い他の低圧部位に接続し、非凝縮性ガスを圧力の低い部位にパージするガスパージ流路を形成したものである。
【0116】
このため、タンク水位計測系80の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留することなく圧力差に起因して非凝縮性ガスを実線矢印Dで示す方向に流動(パージ)させる駆動力を発生させることができ、非凝縮性ガスはガスパージ配管85を通ってベントライン55に排出され、例えば復水器25に回収される。したがって、タンク水位計測系80の水位測定用計装配管81aの湾曲部のようなガス蓄積可能箇所に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止することができる。
【0117】
図10に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置74は、ドレンタンク75のタンク水位計測系80にガス蓄積滞留防止手段84を設け、このガス蓄積滞留防止手段84は水位測定用計装配管81aの気相部から分岐されるガスパージ配管85を備え、このガスパージ配管85をドレンタンク75のタンク圧力より低圧の部位に接続した例を説明した。
【0118】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置74において、ガス蓄積滞留防止手段84のガスパージ配管85に流動制限を行なうオリフィス、絞り弁等の絞り機構を設けてもよく、また、ガスパージ配管85は水位測定用計装配管81aの気相部から連続的な上り勾配のパージ流路を形成するように、下流側を水位測定用計装配管81aの気相部より据付レベルの高い位置に接続してもよい。連続的な上り勾配のパージ流路を形成することにより、水位測定用計装配管81aの湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留したりするのを蒸気より軽い非凝縮性ガスの浮力作用により、積極的に排除することができる。
【0119】
図11は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第9実施形態を示すものである。
【0120】
この実施形態に示された非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置90はドレンタンク75のタンク水位計測系80に設けられるガス蓄積滞留防止手段91の配管接続関係を異にし、他の構成は第8実施形態に示される非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置74と異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【0121】
この非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置90は、ガス蓄積滞留防止手段91に水位測定用計装配管81aの気相部とこの気相部より高圧の他の高圧部位、例えばタービン抽気配管54とを接続する接続配管としての流体流通配管92を備えたものである。
【0122】
流体流通配管92はタービン抽気配管54の給水加熱器48の抽気入口側から分岐されて水位測定用計装配管81aの気相部に接続され、タービン抽気配管54を通る高圧のタービン抽気を流体流通配管92内に実線矢印Eで示す方向に案内し、流体流通配管92から水位測定用計装配管81aを経てドレンタンク75内に至る流路を形成している。これにより、水位測定用計装配管81aの湾曲部に蓄積可能性のある非凝縮性ガスをドレンタンク75内に排出し、回収するようになっている。流体流通配管92に流動速度を制限するオリフィスや絞り弁等の絞り機構を設けてもよい。
【0123】
図11に示す非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置90においても、ドレンタンク75のタンク水位計測系80の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり滞留するのを未然にかつ確実に防止することができる。
【0124】
ガス蓄積滞留防止手段91の流体流通配管92は、水位測定用計装配管81aの気相部から連続的な上り勾配の流路を形成するようにしてドレンタンク75内の気相部より高圧の部位に接続され、原子炉の定格運転時以外の過渡運転時にも、蒸気より比重の小さな非凝縮性ガスの浮力作用で流体流通配管92内に非凝縮性ガスの流れを生じさせ、非凝縮性ガスを流体流通配管92から排出するようにしてもよい。この排出により、タンク水位計測系80の水位測定用計装配管81a内に滞留する可能性のある非凝縮性ガスを常時掃気させ、タンク水位計測系80の湾曲部に非凝縮性ガスが滞留したり、蓄積するのを未然にかつ確実に防止することができる。
【0125】
図10および図11ではドレンタンク75にタンク水位計測系80を設け、このタンク水位計測系80にガス蓄積滞留防止手段84または90を設けた例について説明したが、ドレンタンク75の場合、タンク水位計測系80の構成は、図2ないし図9における給水加熱器48に設けた水位計測系50と実質的に同じ構成とすることができ、この場合にも、タンク水位計測系80の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止できる。
【0126】
ドレンタンク75を横置きタイプにしたり、横長のボックス状タイプに形成した場合、ドレンタンク75の上部側から取り出される水位測定用計装配管を、軸方向位置を異にして本体胴78から少なくとも2本取り出し、両計装配管同士を連絡配管で互いに接続すると、連絡配管内に流路が形成され、ドレンタンク75内部の圧力分布に伴う差圧を駆動力とする流れが計装配管内を生じるので、計装配管の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを有効的にかつ確実に防止できる。
【0127】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置においては、給水加熱器やドレンタンクの水位計測系に流路を形成して水位計測系の湾曲部に非凝縮性ガスが蓄積したり、滞留するのを未然にかつ確実に防止でき、非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を確実に防いで原子力発電所内機器や配管の信頼性を向上させることができる。
【0128】
また、給水加熱器やドレタンクの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止できるので、機器や配管の損傷を防止し、水位計測系の機器の健全性を充分に維持することができる。
【0129】
さらに、本発明に係る原子力発電所の給水加熱器やドレンタンクにおいては、それらの水位計測系に非凝縮性ガスの蓄積や滞留による着火燃焼を未然にかつ確実に防止できるので、水位計測系の健全性や機能維持を充分に図ることができ、機器の損傷や破損、劣化を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置を備えた原子力発電プラントの概略的な系統図。
【図2】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第1実施形態を示す概略図。
【図3】(A)および(B)は本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第1実施形態における変形例をそれぞれ示す概略図。
【図4】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第2実施形態を示す概略図。
【図5】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第3実施形態を示す概略図。
【図6】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第4実施形態を示す概略図。
【図7】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第5実施形態を示す概略図。
【図8】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第6実施形態を示す概略図。
【図9】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第7実施形態を示す概略図。
【図10】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第8実施形態を示す概略図。
【図11】本発明に係る原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置の第9実施形態を示す概略図。
【図12】従来の原子炉復水・給水系の給水加熱器に取り付けられる水位計測系を示す概略図。
【図13】図11を一側方から見た断面図。
【図14】従来の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにタンク水位計測系を設けた例を示す概略図。
【符号の説明】
15 原子炉圧力容器
16 原子炉格納容器
17 炉心
18 原子炉主蒸気系
19 主蒸気配管
23 蒸気タービン
24 発電機
25 復水器
26 原子炉復水・給水系
31 復水ろ過装置
32 復水脱塩装置
33 蒸気式空気抽出器中間冷却器
34 グランド蒸気復水器
36 ドレン冷却器
37(37a,37b,37c) 低圧給水加熱器
38 給水ポンプ
39 高圧給水加熱器
40(40a,40b,40c),41 タービン抽気配管
44 気体廃棄物処理系
45 ドレン回収系
46 ドレンタンク
47,47A,47B,47C 非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
48 給水加熱器
49 本体胴
50 水位計測系
51a,51b 水位測定用計装配管
52 レベル計
54 タービン抽気配管
55 ベントライン(ベント管)
57 ガス蓄積滞留防止手段
58 ガスパージ配管(接続配管)
59 オリフィス(絞り機構)
60,60A 非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
61 ガス蓄積滞留防止手段
63 流体流通配管(接続配管)
64 オリフィス
65 非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
66a,66b 水位測定用計装配管
67 連絡配管(接続配管)
68 ガス蓄積滞留防止手段
70,70A,74,90 非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
75 ドレンタンク
76 ドレン流入配管
77 ドレン流出配管
78 本体胴
80 タンク水位計測系
81a,81b 水位測定用計装配管
82 レベル計
84,91 ガス蓄積滞留防止手段
85 ガスパージ配管(接続配管)
92 流体流通配管(接続配管)
Claims (32)
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、給水加熱器の器内圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記計装配管から低圧部位に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けた請求項1記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続された請求項1記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、前記給水加熱器の上部側から取り出される水位計測系の水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位に接続するガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経て給水加熱器内に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けた請求項4記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成した請求項4記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも2本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記給水加熱器の器内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記水位測定用計装配管同士を連絡配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも1つに絞り機構を設けた請求項7記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低圧部位に流体流通配管で接続し、この流体流通配管内部に流路を形成して構成された請求項9記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は前記給水加熱器の本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記給水加熱器の本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成される請求項11記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側からそれぞれ引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記給水加熱器の器内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されることを特徴とする原子力発電所の給水加熱器。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有する請求項13記載の原子力発電所の給水加熱器。
- 原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器の本体胴に器内水位を測定する水位計測系を設け、この水位計測系は本体胴の上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたことを特徴とする原子力発電所の給水加熱器。
- 前記給水加熱器の本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けた請求項15記載の原子力発電所の給水加熱器。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管から分岐して、ドレンタンクのタンク用圧力より低い低圧部位に接続されるガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により前記水位測定用計装配管から低圧部位に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、ガスパージ配管を備え、このガスパージ配管の途中に絞り機構を設けた請求項17記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部から延びるガスパージ配管を有し、このガスパージ配管は連続的な上り勾配の流路を形成して下流側が気相部より据付レベルの高い位置に接続された請求項17記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、上記タンク水位計測系の水位測定用計装配管の気相部の気体を、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位に導くガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段により高圧部位から水位測定用計装配管を経てドレンタンク内に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は流体流通配管を備え、この流体流通配管の途中に絞り機構を設けた請求項20記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、水位測定用計装配管の気相部とこの気相部より据付レベルの高い高圧部位とを接続する流体流通配管を備え、この流体流通配管は水位測定用計装配管の気相部から高圧部位に向けて連続的な上り勾配の流路を形成した請求項20記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記給水加熱器の上部側から取り出される少なくとも2本の水位測定用計装配管を軸方向位置を異にして設け、上記計装配管同士を接続することで、前記ドレンタンクのタンク内圧力差に起因して一方の計装配管から他方の計装配管に至る流路を形成したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記水位測定用計装配管同士を連接配管で接続してガス蓄積滞留防止手段を構成し、前記連絡配管および水位測定用計装配管の少なくとも1つに絞り機構を設けた請求項23記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を水平方向に引き出した後、下方を向くように折曲させたことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は前記水位測定用計装配管から分岐し、ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成される請求項25記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系の給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系は前記ドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記ドレンタンクの本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向および下向き方向とし、この取出口に接続される水位測定用計装配管の上部を本体胴から下り勾配を有するように引き出したことを特徴とする原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、前記水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高い高圧部位あるいは低い低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内部に流路を形成して構成される請求項27記載の原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置。
- 原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設け、このガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側からの水位測定用計装配管から分岐し、前記ドレンタンクのタンク内圧力より高圧の高圧部位あるいは低圧の低圧部位に接続配管で接続し、この接続配管内に流路を形成して構成されることを特徴とする原子力発電所のドレンタンク。
- 前記ガス蓄積滞留防止手段は、本体胴上部側から水位測定用計装配管から連続的な上り勾配の流路を形成する接続配管を有する請求項29記載の原子力発電所のドレンタンク。
- 原子炉復水・給水系に設置される給水加熱器からのドレンを回収するドレンタンクにドレン水位を器内水位を測定するタンク水位計測系を設け、このタンク水位計測系はドレンタンクの本体胴上部側および下部側から引き出される水位測定用計装配管にレベル計を設ける一方、前記本体胴上部側取出口の取出方向を水平方向あるいは下向き方向とし、上記取出口に接続される水位測定用計装配管を水平方向あるいは下向き方向に引き出すようにしたことを特徴とする原子力発電所のドレンタンク。
- 前記ドレンタンクの本体胴上部側から引き出される水位測定用計装配管にガス蓄積滞留防止手段を設けた請求項31記載の原子力発電所のドレンタンク。
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