JP6415343B2 - Ground steam supply mechanism and nuclear power plant - Google Patents

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Description

本発明は、グランド蒸気供給機構及び原子力発電プラントに関する。   The present invention relates to a ground steam supply mechanism and a nuclear power plant.

原子力発電プラントや火力発電プラント等に用いられる蒸気タービンは、蒸気発生器等で発生した蒸気により、動翼を備えたタービンロータを回転させ、この回転によって発電機を駆動する。タービンロータは、ケーシングに収容され、ケーシングの軸受部を介して回転可能に支持されている。このタービンロータと軸受部との間には、所定の隙間（グランド部）が設けられている。   A steam turbine used in a nuclear power plant, a thermal power plant, or the like rotates a turbine rotor provided with moving blades by steam generated by a steam generator or the like, and drives the generator by this rotation. The turbine rotor is housed in a casing and is rotatably supported via a bearing portion of the casing. A predetermined gap (ground portion) is provided between the turbine rotor and the bearing portion.

このような蒸気タービンでは、タービン内部の蒸気がグランド部に漏れ出すことや、グランド部からタービン内部に外気が入り込むことを防ぐため、グランド部にグランド蒸気を供給してシールする構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、高圧側の蒸気タービンからグランド部を介して漏れ出した蒸気が、グランド蒸気の一部として低圧側の蒸気タービンに供給される構成が記載されている。   In such a steam turbine, in order to prevent the steam inside the turbine from leaking into the ground part and the outside air from entering the turbine from the ground part, a configuration is known in which ground steam is supplied and sealed to the ground part. (For example, refer to Patent Document 1). Patent Document 1 describes a configuration in which steam leaking from a high-pressure side steam turbine through a gland is supplied to a low-pressure side steam turbine as part of the ground steam.

特開２０１１−８５２３４号公報JP 2011-85234 A

特許文献１に記載の装置は、漏れ出した蒸気を効率的に利用することが可能となる。ここで、蒸気タービンからグランド部に漏れ出した蒸気は、タービンロータを回転させ仕事をした蒸気であるため、乾き度が低い蒸気、所定の湿分が含まれる蒸気、いわゆる湿り蒸気となる場合がる。特許文献１に記載の構成においても、高圧側の蒸気タービンからグランド部を介して漏れ出した蒸気に所定の湿分が含まれることになる。このため、その蒸気が低圧側の蒸気タービンのグランド部にそのまま供給された場合、蒸気に含まれる湿分が軸受部の潤滑油等に入り込んで軸受部を劣化させる虞や、低圧側の蒸気タービンに入り込む虞がある。したがって、低圧側の蒸気タービンには、別の系統からグランド蒸気を供給する必要がある。   The apparatus described in Patent Literature 1 can efficiently use the leaked steam. Here, the steam leaked from the steam turbine to the ground part is steam that has worked by rotating the turbine rotor, and therefore may be steam with low dryness, steam containing a predetermined moisture, so-called wet steam. The Also in the configuration described in Patent Document 1, predetermined moisture is contained in the steam leaked from the steam turbine on the high-pressure side through the ground portion. For this reason, when the steam is supplied as it is to the gland part of the low-pressure side steam turbine, moisture contained in the steam may enter the lubricating oil of the bearing part and deteriorate the bearing part. There is a risk of getting in. Therefore, it is necessary to supply the ground steam from another system to the steam turbine on the low pressure side.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、湿り蒸気であっても効率的に蒸気を利用することができるグランド蒸気供給機構及び原子力発電プラントを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a ground steam supply mechanism and a nuclear power plant that can efficiently use steam even with wet steam.

本発明に係るグランド蒸気供給機構は、蒸気が供給される第１蒸気タービンの第１グランド部と、前記第１蒸気タービンよりも低圧の蒸気が供給される第２蒸気タービンの第２グランド部とに、グランド蒸気を供給するグランド蒸気供給機構であって、前記グランド蒸気を供給する供給部と、前記供給部からの前記グランド蒸気を前記第１グランド部及び前記第２グランド部に流通させ、かつ、前記第１蒸気タービンから前記第１グランド部に漏出した蒸気を前記グランド蒸気の一部として前記第２グランド部に流通させる蒸気流通部と、前記蒸気流通部に設けられ、前記第１蒸気タービンから前記第１グランド部に漏出した蒸気に含まれる湿分を除去する湿分分離器と、を備える。   The ground steam supply mechanism according to the present invention includes a first ground portion of a first steam turbine to which steam is supplied, and a second ground portion of a second steam turbine to which steam having a lower pressure than the first steam turbine is supplied. A ground steam supply mechanism for supplying ground steam, wherein the ground steam is supplied to the supply section, and the ground steam from the supply section is circulated to the first ground section and the second ground section, and A steam circulation part for causing the steam leaked from the first steam turbine to the first gland part to flow to the second gland part as part of the ground steam, and the steam circulation part. And a moisture separator for removing moisture contained in the steam leaked to the first ground part.

本発明によれば、第１蒸気タービンから第１グランド部に漏出した蒸気に含まれる湿分を湿分分離器によって除去した状態で低圧側の第２グランド部に供給することにより、第２蒸気タービンへの影響を低減することができる。また、第１蒸気タービンから第１グランド部に漏出した蒸気が第２グランド部に供給されるため、その分、供給部から供給されるグランド蒸気の量を低減することができる。これにより、蒸気を効率的に利用することが可能となる。   According to the present invention, the second steam is supplied by supplying the moisture contained in the steam leaked from the first steam turbine to the first ground part to the second ground part on the low pressure side in a state where the moisture is removed by the moisture separator. The influence on the turbine can be reduced. Further, since the steam leaked from the first steam turbine to the first ground part is supplied to the second ground part, the amount of ground steam supplied from the supply part can be reduced accordingly. Thereby, it becomes possible to utilize steam efficiently.

上記のグランド蒸気供給機構において、前記蒸気流通部は、前記湿分分離器を介して前記第１グランド部と前記第２グランド部を接続し、前記湿分分離器よりも前記第２グランド部側の第１接続部で前記供給部に接続された第１配管部と、前記第１配管部のうち前記湿分分離器と前記第１接続部の間の第２接続部と、前記第１配管部のうち前記湿分分離器と前記第１グランド部の間の第３接続部を、前記湿分分離器を迂回して接続する第２配管部と、前記第１配管部に設けられ、前記第２接続部から前記第１グランド部へ流れる前記グランド蒸気の流れを遮断する第１逆止弁と、を有する。   In the above ground steam supply mechanism, the steam circulation part connects the first ground part and the second ground part via the moisture separator, and the second ground part side of the moisture separator. A first pipe connected to the supply part at the first connection part, a second connection part between the moisture separator and the first connection part of the first pipe part, and the first pipe. A third connecting portion between the moisture separator and the first ground portion among the second piping portion that bypasses the moisture separator and is connected to the first piping portion, A first check valve that blocks the flow of the ground vapor flowing from the second connection portion to the first ground portion.

本発明によれば、供給部から供給されるグランド蒸気については湿分分離器を介さずに第２配管部から第１グランド部に供給され、第１蒸気タービンから第１グランド部に漏出した蒸気については第１配管部から湿分分離器を介して第２グランド部に供給されることになる。これにより、第１グランド部に供給されるグランド蒸気が、湿分分離器による抵抗を受けずに済むため、効率的にグランド蒸気を供給することができる。   According to the present invention, the ground steam supplied from the supply unit is supplied from the second piping unit to the first ground unit without passing through the moisture separator, and the steam leaks from the first steam turbine to the first ground unit. Is supplied from the first piping part to the second ground part via the moisture separator. As a result, the ground vapor supplied to the first ground portion does not need to be subjected to resistance by the moisture separator, so that the ground vapor can be efficiently supplied.

上記のグランド蒸気供給機構において、前記第２配管部は、前記第１グランド部から前記第１接続部へ流れる前記グランド蒸気の流れを遮断する第２逆止弁を有する。   In the above ground steam supply mechanism, the second piping section has a second check valve that blocks the flow of the ground steam flowing from the first ground section to the first connection section.

本発明によれば、第１蒸気タービンから第１グランド部に漏出した蒸気が第２配管部を逆流するのを防ぐことができる。これにより、第２グランド部に供給される蒸気に湿分が含まれるのをより効果的に抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the steam leaking from the first steam turbine to the first gland portion from flowing back through the second piping portion. Thereby, it can suppress more effectively that moisture is contained in the vapor | steam supplied to a 2nd ground part.

上記のグランド蒸気供給機構において、前記第１配管部は、前記湿分分離器と前記第３接続部の間に配置され開閉状態を切り換え可能な切換弁を有し、前記切換弁は、第１蒸気タービンから前記第１グランド部に蒸気が漏出した場合に開状態となるように調整される。   In the above ground steam supply mechanism, the first piping section has a switching valve that is disposed between the moisture separator and the third connection section and can be switched between open and closed states. When steam leaks from the steam turbine to the first gland portion, it is adjusted so as to be in an open state.

本発明によれば、供給部から第１グランド部に供給されるグランド蒸気が第１配管部を流通して第１接続部側に戻されるのを防ぐことができる。これにより、グランド蒸気を効率的に供給することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the ground vapor | steam supplied to a 1st ground part from a supply part distribute | circulates a 1st piping part, and is returned to the 1st connection part side. Thereby, ground vapor | steam can be supplied efficiently.

上記のグランド蒸気供給機構において、前記第１配管部は、前記第１グランド部に接続される部分の圧力を測定する圧力計を有し、前記切換弁は、前記圧力計の値が所定値以上となる場合に開状態となり、前記圧力計の値が前記所定値未満の場合に閉状態となるように調整される。   In the gland steam supply mechanism, the first piping part has a pressure gauge that measures a pressure of a part connected to the first gland part, and the switching valve has a value of the pressure gauge not less than a predetermined value. The pressure gauge is adjusted to be open, and when the pressure gauge value is less than the predetermined value, the pressure gauge is closed.

本発明によれば、例えば第１蒸気タービンから第１グランド部に蒸気が漏出するときの圧力を所定値として設定する、といった設定を行うことにより、第１グランド部への蒸気の漏出に応じて切換弁の開閉を切り換えることができる。これにより、第１蒸気タービンから第１グランド部に漏出する蒸気を適切なタイミングで第２グランド部に供給することができる。   According to the present invention, for example, by setting the pressure at which steam leaks from the first steam turbine to the first ground part as a predetermined value, the steam leaks to the first ground part. The switching valve can be opened and closed. Thereby, the steam leaking from the first steam turbine to the first ground part can be supplied to the second ground part at an appropriate timing.

本発明に係る原子力発電プラントは、上記のうちいずれかのグランド蒸気供給機構と、蒸気を生成し、前記第１蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生器と、を備える。   A nuclear power plant according to the present invention includes any one of the above-described ground steam supply mechanisms, and a steam generator that generates steam and supplies steam to the first steam turbine.

本発明によれば、グランド蒸気供給機構において蒸気を効率的に利用することが可能となるため、プラント全体における蒸気の利用効率を高めることができる。   According to the present invention, steam can be efficiently used in the ground steam supply mechanism, so that the steam utilization efficiency in the entire plant can be increased.

本発明に係るグランド蒸気供給機構及び原子力発電プラントによれば、低圧側の蒸気タービンに劣化や損傷等の不具合を生じさせることなく、効率的に蒸気を利用することが可能となる。   According to the ground steam supply mechanism and the nuclear power plant according to the present invention, steam can be efficiently used without causing problems such as deterioration and damage to the steam turbine on the low pressure side.

図１は、本実施形態の原子力発電プラントの一例を表す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a nuclear power plant according to the present embodiment. 図２は、グランド蒸気供給機構の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a ground steam supply mechanism. 図３は、高圧側圧力計の検出値と、供給調節弁及び切換弁の開閉状態とを示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing detected values of the high pressure side pressure gauge and the open / closed states of the supply control valve and the switching valve. 図４は、グランド蒸気供給機構の動作の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the operation of the ground steam supply mechanism. 図５は、グランド蒸気供給機構の動作の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the operation of the ground steam supply mechanism. 図６は、動作時の高圧側グランド部の状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state of the high-voltage side ground portion during operation.

以下、本発明に係るグランド蒸気供給機構及び原子力発電プラントの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。本実施形態では、グランド蒸気供給機構を原子力発電プラントに用いた場合で説明するが、火力発電プラントに用いてもよい。   Hereinafter, embodiments of a ground steam supply mechanism and a nuclear power plant according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. In the present embodiment, the case where the ground steam supply mechanism is used in a nuclear power plant will be described, but it may be used in a thermal power plant.

図１は、本実施形態の原子力発電プラント２００の一例を表す概略構成図である。図１に示す原子力発電プラント２００は、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ Ｒｅａｃｔｏｒ）である。原子力発電プラント２００は、原子炉格納容器１００内において、原子炉圧力容器１０１、加圧器１０２、蒸気発生器１０３および一次冷却水ポンプ１０４が、一次冷却水管１０５により順次接続されている。これら原子炉圧力容器１０１、加圧器１０２、蒸気発生器１０３および一次冷却水ポンプ１０４は、流体である一次冷却水の循環経路が構成されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a nuclear power plant 200 according to the present embodiment. A nuclear power plant 200 shown in FIG. 1 is a pressurized water reactor (PWR). In the nuclear power plant 200, a reactor pressure vessel 101, a pressurizer 102, a steam generator 103, and a primary cooling water pump 104 are sequentially connected by a primary cooling water pipe 105 in a reactor containment vessel 100. The reactor pressure vessel 101, the pressurizer 102, the steam generator 103, and the primary cooling water pump 104 constitute a circulation path of primary cooling water that is a fluid.

原子炉圧力容器１０１は、炉心である複数の燃料集合体１０１ａを密閉状態で格納するものである。原子炉圧力容器１０１は、容器本体１０１ｂと、その上部に装着される容器蓋１０１ｃとを有しており、燃料集合体１０１ａを上部から挿抜できるように構成されている。容器蓋１０１ｃは、容器本体１０１ｂに対して開閉可能に設けられている。   The reactor pressure vessel 101 stores a plurality of fuel assemblies 101a, which are cores, in a sealed state. The reactor pressure vessel 101 has a vessel main body 101b and a vessel lid 101c mounted on the vessel main body 101b, and is configured such that the fuel assembly 101a can be inserted and removed from the upper portion. The container lid 101c is provided so as to be openable and closable with respect to the container main body 101b.

容器本体１０１ｂは、上方が開口し、下方が半球形状とされて閉塞された円筒形状をなしている。容器本体１０１ｂの上部には、一次冷却水としての軽水を給排する入口側管台１０１ｄおよび出口側管台１０１ｅが設けられている。出口側管台１０１ｅは、蒸気発生器１０３の入口側水室１０３ａに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。また、入口側管台１０１ｄは、蒸気発生器１０３の出口側水室１０３ｂに連通するように一次冷却水管１０５が接続されている。   The container body 101b has a cylindrical shape in which the upper part is open and the lower part is closed in a hemispherical shape. An inlet-side nozzle 101d and an outlet-side nozzle 101e that supply and discharge light water as primary cooling water are provided on the upper portion of the container body 101b. The outlet side nozzle 101e is connected to the primary cooling water pipe 105 so as to communicate with the inlet side water chamber 103a of the steam generator 103. The inlet side nozzle 101d is connected to the primary cooling water pipe 105 so as to communicate with the outlet side water chamber 103b of the steam generator 103.

蒸気発生器１０３の下部は、半球形状に形成されている。この蒸気発生器１０３の下部には、入口側水室１０３ａ及び出口側水室１０３ｂが設けられている。入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとの間は、仕切板１０３ｃによって区画されている。入口側水室１０３ａ及び出口側水室１０３ｂは、その天井部に設けられた管板１０３ｄによって蒸気発生器１０３の上部側と区画されている。   The lower part of the steam generator 103 is formed in a hemispherical shape. In the lower part of the steam generator 103, an inlet side water chamber 103a and an outlet side water chamber 103b are provided. The entrance side water chamber 103a and the exit side water chamber 103b are partitioned by a partition plate 103c. The inlet-side water chamber 103a and the outlet-side water chamber 103b are separated from the upper side of the steam generator 103 by a tube plate 103d provided on the ceiling portion.

蒸気発生器１０３の上部側には、逆Ｕ字形状の伝熱管１０３ｅが設けられている。伝熱管１０３ｅは、入口側水室１０３ａと出口側水室１０３ｂとを繋ぐように各端部が管板１０３ｄに支持されている。入口側水室１０３ａには、入口側の一次冷却水管１０５が接続されている。出口側水室１０３ｂには、出口側の一次冷却水管１０５が接続されている。また、蒸気発生器１０３は、管板１０３ｄによって区画された上部側の上端に、出口側の二次冷却水管１０６ａが接続され、上部側の側部に、入口側の二次冷却水管１０６ｂが接続されている。   On the upper side of the steam generator 103, an inverted U-shaped heat transfer tube 103e is provided. Each end of the heat transfer tube 103e is supported by the tube plate 103d so as to connect the inlet side water chamber 103a and the outlet side water chamber 103b. An inlet side primary cooling water pipe 105 is connected to the inlet side water chamber 103a. An outlet side primary cooling water pipe 105 is connected to the outlet side water chamber 103b. In addition, the steam generator 103 is connected to the upper side upper end partitioned by the tube plate 103d, the outlet side secondary cooling water pipe 106a, and the upper side part is connected to the inlet side secondary cooling water pipe 106b. Has been.

また、原子力発電プラント２００は、蒸気発生器１０３が、原子炉格納容器１００外で二次冷却水管１０６ａ、１０６ｂを介して蒸気タービン１０７に接続されている。これにより、流体である二次冷却水の循環経路が構成されている。   In the nuclear power plant 200, the steam generator 103 is connected to the steam turbine 107 via the secondary cooling water pipes 106a and 106b outside the reactor containment vessel 100. Thereby, the circulation path of the secondary cooling water which is a fluid is comprised.

蒸気タービン１０７は、高圧タービン（第１蒸気タービン）１０８および低圧タービン（第２蒸気タービン）１０９を有する。蒸気タービン１０７には、発電機１１０が接続されている。また、高圧タービン１０８および低圧タービン１０９には、湿分分離加熱器１１１が接続されている。湿分分離加熱器１１１は、二次冷却水管１０６ａから分岐して設けられる。   The steam turbine 107 includes a high-pressure turbine (first steam turbine) 108 and a low-pressure turbine (second steam turbine) 109. A generator 110 is connected to the steam turbine 107. Further, a moisture separation heater 111 is connected to the high-pressure turbine 108 and the low-pressure turbine 109. The moisture separation heater 111 is provided to be branched from the secondary cooling water pipe 106a.

二次冷却水管１０６ａは、蒸気発生器１０３から高圧タービン１０８および低圧タービン１０９に至る途中に蒸気隔離弁（開閉弁）１１９が設けられている。蒸気隔離弁１１９は、非常時などに閉塞されて蒸気発生器１０３から高圧タービン１０８および低圧タービン１０９に至る蒸気が隔離される。また、低圧タービン１０９は、復水器１１２に接続されている。この復水器１１２は、二次冷却水管１０６ｂに接続されている。二次冷却水管１０６ｂは、上述したように蒸気発生器１０３に接続され、復水器１１２から蒸気発生器１０３に至り、復水ポンプ１１３、低圧給水加熱器１１４、脱気器１１５、主給水ポンプ１１６、高圧給水加熱器１１７および主給水弁（開閉弁）１１８が設けられている。   The secondary cooling water pipe 106 a is provided with a steam isolation valve (open / close valve) 119 on the way from the steam generator 103 to the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109. The steam isolation valve 119 is closed in an emergency or the like, and the steam from the steam generator 103 to the high pressure turbine 108 and the low pressure turbine 109 is isolated. The low pressure turbine 109 is connected to the condenser 112. The condenser 112 is connected to the secondary cooling water pipe 106b. The secondary cooling water pipe 106b is connected to the steam generator 103 as described above, and reaches from the condenser 112 to the steam generator 103, and the condensate pump 113, the low-pressure feed water heater 114, the deaerator 115, and the main feed water pump. 116, a high-pressure feed water heater 117 and a main feed water valve (open / close valve) 118 are provided.

また、高圧タービン１０８及び低圧タービン１０９には、グランド蒸気供給機構３００が接続されている。グランド蒸気供給機構３００は、高圧タービン１０８に設けられる高圧側グランド部（第１グランド部）１０８ａ及び低圧タービン１０９に設けられる低圧側グランド部（第２グランド部）１０９ａに対して、それぞれグランド蒸気を供給する。高圧側グランド部１０８ａ及び低圧側グランド部１０９ａは、例えばラビリンスパッキン等を用いてシールされた構成となっている。グランド蒸気供給機構３００については後述する。   A ground steam supply mechanism 300 is connected to the high-pressure turbine 108 and the low-pressure turbine 109. The ground steam supply mechanism 300 supplies ground steam to the high pressure side ground portion (first ground portion) 108a provided in the high pressure turbine 108 and the low pressure side ground portion (second ground portion) 109a provided in the low pressure turbine 109, respectively. Supply. The high-pressure side gland portion 108a and the low-voltage side gland portion 109a are configured to be sealed using, for example, a labyrinth packing. The ground steam supply mechanism 300 will be described later.

次に、上記のように構成された原子力発電プラント２００の動作を説明する。原子力発電プラント２００を起動させると、一次冷却水が原子炉圧力容器１０１にて加熱されて高温・高圧となり、加圧器１０２にて加圧されて圧力が一定に維持されつつ、一次冷却水管１０５を介して蒸気発生器１０３に供給される。蒸気発生器１０３では、一次冷却水と二次冷却水との熱交換が行われることにより、二次冷却水が蒸発して蒸気となる。熱交換後の冷却した一次冷却水は、一次冷却水管１０５を介して一次冷却水ポンプ１０４側に回収され、原子炉圧力容器１０１に戻される。一方、熱交換により蒸気となった二次冷却水は、蒸気タービン１０７のうち、まず高圧タービン１０８に供給される。高圧タービン１０８からの排気は、湿分分離加熱器１１１に送られる。この排気は、湿分分離加熱器１１１で湿分が除去され、加熱されて過熱状態となった後に低圧タービン１０９に供給される。   Next, the operation of the nuclear power plant 200 configured as described above will be described. When the nuclear power plant 200 is activated, the primary cooling water is heated in the reactor pressure vessel 101 to become high temperature and high pressure, and is pressurized by the pressurizer 102 to keep the pressure constant, while the primary cooling water pipe 105 is To the steam generator 103. In the steam generator 103, heat exchange between the primary cooling water and the secondary cooling water is performed, whereby the secondary cooling water evaporates and becomes steam. The cooled primary cooling water after heat exchange is recovered to the primary cooling water pump 104 side via the primary cooling water pipe 105 and returned to the reactor pressure vessel 101. On the other hand, the secondary cooling water converted into steam by heat exchange is first supplied to the high-pressure turbine 108 in the steam turbine 107. Exhaust gas from the high-pressure turbine 108 is sent to the moisture separation heater 111. The exhaust gas is supplied to the low-pressure turbine 109 after the moisture is removed by the moisture separation heater 111 and heated to be in an overheated state.

蒸気タービン１０７は、二次冷却水の蒸気により駆動され、その動力が発電機１１０に伝達されて発電される。蒸気タービン１０７の駆動に供された蒸気は、復水器１１２に排出される。復水器１１２は、取水管１１２ａを介してポンプ１１２ｂにより取水した冷却水（例えば、海水）と、低圧タービン１０９から排出された蒸気とを熱交換し、当該蒸気を凝縮させて低圧の飽和液に戻す。熱交換に用いられた冷却水は、排水管１１２ｃから排出される。また、凝縮された飽和液は、二次冷却水となり、復水ポンプ１１３によって二次冷却水管１０６ｂを介して復水器１１２の外部に送り出される。さらに、二次冷却水管１０６ｂを経る二次冷却水は、低圧給水加熱器１１４で、例えば、低圧タービン１０９から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器１１５で溶存酸素や不凝結ガス（アンモニアガス）などの不純物が除去された後、主給水ポンプ１１６により送水され、高圧給水加熱器１１７で、例えば、高圧タービン１０８から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器１０３に戻される。ここで、二次冷却水を蒸気発生器１０３に給水する系統を主給水系という。主給水系は、蒸気発生器１０３の二次冷却水の水位を維持するため、主給水ポンプ１１６や主給水弁１１８などが制御される。   The steam turbine 107 is driven by the steam of the secondary cooling water, and the power is transmitted to the generator 110 to generate power. The steam used to drive the steam turbine 107 is discharged to the condenser 112. The condenser 112 exchanges heat between the cooling water (for example, seawater) taken by the pump 112b through the intake pipe 112a and the steam discharged from the low-pressure turbine 109, and condenses the steam to produce a low-pressure saturated liquid. Return to. The cooling water used for heat exchange is discharged from the drain pipe 112c. Further, the condensed saturated liquid becomes secondary cooling water, and is sent out of the condenser 112 by the condensate pump 113 through the secondary cooling water pipe 106b. Further, the secondary cooling water passing through the secondary cooling water pipe 106b is heated by the low-pressure feed water heater 114, for example, by the low-pressure steam extracted from the low-pressure turbine 109, and dissolved oxygen and non-condensed gas (ammonia gas) in the deaerator 115. After the impurities such as) are removed, the water is fed by the main feed pump 116 and heated by the high-pressure steam extracted from the high-pressure turbine 108 by the high-pressure feed water heater 117 and then returned to the steam generator 103. Here, a system for supplying secondary cooling water to the steam generator 103 is referred to as a main water supply system. In the main water supply system, the main water supply pump 116, the main water supply valve 118, and the like are controlled in order to maintain the water level of the secondary cooling water of the steam generator 103.

ここで、図１に加え、図２を用いて、グランド蒸気供給機構３００について説明する。図２は、グランド蒸気供給機構３００の一例を示す図である。図２に示すように、グランド蒸気供給機構３００は、供給部１０と、蒸気流通部２０と、湿分分離器３０とを備えている。   Here, the ground steam supply mechanism 300 will be described with reference to FIG. 2 in addition to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the ground steam supply mechanism 300. As shown in FIG. 2, the ground steam supply mechanism 300 includes a supply unit 10, a steam circulation unit 20, and a moisture separator 30.

供給部１０は、高圧側グランド部１０８ａ及び低圧側グランド部１０９ａに供給されるグランド蒸気を生成する。本実施形態では、供給部１０として、例えば蒸気発生器１１及び補助ボイラ１２が用いられる。蒸気発生器１１は、例えば復水器１１２を介した復水等を主蒸気によって蒸発させることでグランド蒸気を生成する。補助ボイラ１２は、蒸気タービン１０７の起動時等に供給される蒸気を生成する。この供給部１０は、例えば蒸気タービン１０７の起動時には補助ボイラ１２からの蒸気がグランド蒸気として供給され、例えば蒸気タービン１０７の運転時には蒸気発生器１１からの蒸気がグランド蒸気として供給されるようになっている。なお、供給部１０の構成については、上記に限定するものではなく、例えば補助ボイラ１２のみが用いられる構成であってもよい。   The supply part 10 produces | generates the ground vapor | steam supplied to the high voltage | pressure side ground part 108a and the low voltage | pressure side ground part 109a. In the present embodiment, for example, a steam generator 11 and an auxiliary boiler 12 are used as the supply unit 10. The steam generator 11 generates ground steam by evaporating, for example, condensate through the condenser 112 with main steam. The auxiliary boiler 12 generates steam that is supplied when the steam turbine 107 is started. For example, when the steam turbine 107 is started, the supply unit 10 is supplied with steam from the auxiliary boiler 12 as ground steam. For example, when the steam turbine 107 is operated, steam from the steam generator 11 is supplied as ground steam. ing. In addition, about the structure of the supply part 10, it is not limited to the above, For example, the structure using only the auxiliary boiler 12 may be used.

蒸気流通部２０は、供給部１０からのグランド蒸気を高圧側グランド部１０８ａ及び低圧側グランド部１０９ａに流通させ、かつ、高圧タービン１０８から高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気をグランド蒸気の一部として低圧側グランド部１０９ａに流通させる。蒸気流通部２０は、供給側配管部２１と、第１配管部２２と、第２配管部２３とを有している。   The steam distribution unit 20 distributes the ground steam from the supply unit 10 to the high-pressure side ground unit 108a and the low-pressure side ground unit 109a, and the steam leaked from the high-pressure turbine 108 to the high-pressure side ground unit 108a is part of the ground steam. Is distributed to the low-pressure side ground portion 109a. The steam circulation unit 20 includes a supply side piping unit 21, a first piping unit 22, and a second piping unit 23.

供給側配管部２１は、供給部１０から供給されるグランド蒸気を第１配管部２２に流通させる。供給側配管部２１は、供給管２１ａ及び供給調節弁２１ｂを有している。供給管２１ａは、供給部１０に接続されている。供給調節弁２１ｂは、供給部１０からのグランド蒸気の供給量を調節する。供給調節弁２１ｂは、例えば後述の低圧側圧力計２２ｈの検出値に応じて開閉を切り替え可能である。この場合、具体的には、低圧側圧力計２２ｈの検出値が所定の閾値（例えば、１．３０ａｔａ程度）よりも小さい場合に開状態とし、当該閾値以上の場合に閉状態とするようになっている。   The supply-side piping unit 21 distributes the ground vapor supplied from the supply unit 10 to the first piping unit 22. The supply side piping part 21 has a supply pipe 21a and a supply control valve 21b. The supply pipe 21 a is connected to the supply unit 10. The supply control valve 21 b adjusts the supply amount of ground steam from the supply unit 10. The supply control valve 21b can be switched between open and closed according to, for example, a detection value of a low-pressure side pressure gauge 22h described later. In this case, specifically, when the detected value of the low-pressure side pressure gauge 22h is smaller than a predetermined threshold (for example, about 1.30 ata), the open state is set, and when the detected value is equal to or higher than the threshold value, the closed state is set. ing.

第１配管部２２は、湿分分離器３０を介して、高圧側グランド部１０８ａと低圧側グランド部１０９ａとを接続する。第１配管部２２は、主配管（第１配管）２２ａと、高圧側グランド接続配管２２ｂと、低圧側グランド接続配管２２ｃとを有している。また、第１配管部２２には、湿分分離器３０が設けられる。   The first piping part 22 connects the high-pressure side ground part 108 a and the low-pressure side ground part 109 a via the moisture separator 30. The 1st piping part 22 has main piping (1st piping) 22a, high voltage | pressure side ground connection piping 22b, and low voltage | pressure side ground connection piping 22c. The first piping unit 22 is provided with a moisture separator 30.

主配管２２ａは、第１接続部２２ｓにおいて供給管２１ａに接続されている。この第１接続部２２ｓは、第１配管部２２のうち湿分分離器３０よりも低圧タービン１０９側に設けられる。高圧側グランド接続配管２２ｂは、主配管２２ａと高圧側グランド部１０８ａとを接続する。低圧側グランド接続配管２２ｃは、主配管２２ａと低圧側グランド部１０９ａとを接続する。   The main pipe 22a is connected to the supply pipe 21a at the first connection portion 22s. The first connection portion 22 s is provided on the low pressure turbine 109 side of the first pipe portion 22 relative to the moisture separator 30. The high-pressure side ground connection pipe 22b connects the main pipe 22a and the high-pressure side ground part 108a. The low-pressure side ground connection pipe 22c connects the main pipe 22a and the low-pressure side ground part 109a.

また、第１配管部２２は、主配管２２ａに設けられた、高圧側圧力計２２ｄと、調節弁２２ｅと、逆止弁（第１逆止弁）２２ｆと、切換弁２２ｇと、を有する。高圧側圧力計２２ｄは、主配管２２ａのうち高圧側グランド接続配管２２ｂとの接続部分の圧力を検出する。調節弁２２ｅは、高圧側圧力計２２ｄの検出結果が所定値（例えば１．３５ａｔａ程度）となるように開度を調整する。逆止弁２２ｆは、第１接続部２２ｓからグランド部１０８ａへ流れるグランド蒸気の流れを遮断する。切換弁２２ｇは、湿分分離器３０よりも高圧側グランド接続配管２２ｂ側に配置される。切換弁２２ｇは、高圧側圧力計２２ｄの値が上記所定値（又は上記所定値以上）となる場合に開状態となり、高圧側圧力計２２ｄの値が上記所定値未満の場合に閉状態となるように調整される。   The first piping section 22 includes a high-pressure gauge 22d, a control valve 22e, a check valve (first check valve) 22f, and a switching valve 22g provided in the main pipe 22a. The high pressure side pressure gauge 22d detects the pressure of the connection portion of the main pipe 22a with the high pressure side ground connection pipe 22b. The control valve 22e adjusts the opening so that the detection result of the high-pressure side pressure gauge 22d becomes a predetermined value (for example, about 1.35 ata). The check valve 22f blocks the flow of the ground steam flowing from the first connection portion 22s to the ground portion 108a. The switching valve 22g is disposed closer to the high-pressure side ground connection pipe 22b than the moisture separator 30 is. The switching valve 22g is opened when the value of the high-pressure side pressure gauge 22d becomes the predetermined value (or the predetermined value or more), and is closed when the value of the high-pressure side pressure gauge 22d is less than the predetermined value. To be adjusted.

さらに、第１配管部２２は、低圧側圧力計２２ｈを有する。低圧側圧力計２２は、主配管２２ａの第１接続部２２ｓよりも低圧タービン１０９側の部分に配置されている。低圧側圧力計２２ｈは、主配管２２ａのうち第１接続部２２ｓよりも低圧側の圧力を検出する。   Further, the first piping part 22 has a low pressure side pressure gauge 22h. The low-pressure side pressure gauge 22 is disposed in a portion closer to the low-pressure turbine 109 than the first connection portion 22s of the main pipe 22a. The low pressure side pressure gauge 22h detects the pressure on the lower pressure side than the first connection portion 22s in the main pipe 22a.

第２配管部２３は、第１配管部２２から分岐し、湿分分離器３０を迂回するように設けられる。第２配管部２３は、バイパス配管２３ａ及び逆止弁２３ｂを有する。バイパス配管２３ａは、例えば主配管２２ａの第２接続部２２ｔと第３接続部２２ｕとを接続する。第２接続部２２ｔは、主配管２２ａのうち湿分分離器３０と第１接続部２２ｓとの間に設けられる。第３接続部２２ｕは、主配管２２ａのうち湿分分離器３０と高圧側グランド接続配管２２ｂとの間に設けられる。なお、第１配管部２２は、第２接続部２２ｔと第３接続部２２ｕとの間に、少なくとも湿分分離器３０と、切換弁２２ｇと、逆止弁２２ｆとが配置されている。これにより、切換弁２２ｇが閉状態の場合、第２配管部２３（バイパス配管２３ａ）から第３接続部２２ｕを介して湿分分離器３０側へ向かうグランド蒸気の流通が遮断されることになる。また、逆止弁２３ｂは、第２配管部２３において、高圧側グランド部１０８ａから第１接続部２２ｓへ流れるグランド蒸気の流れを遮断する。   The second piping unit 23 branches from the first piping unit 22 and is provided so as to bypass the moisture separator 30. The 2nd piping part 23 has the bypass piping 23a and the non-return valve 23b. The bypass pipe 23a connects, for example, the second connection part 22t and the third connection part 22u of the main pipe 22a. The second connection portion 22t is provided between the moisture separator 30 and the first connection portion 22s in the main pipe 22a. The third connection portion 22u is provided between the moisture separator 30 and the high-pressure side ground connection pipe 22b in the main pipe 22a. In the first piping section 22, at least a moisture separator 30, a switching valve 22g, and a check valve 22f are arranged between the second connection section 22t and the third connection section 22u. Thereby, when the switching valve 22g is in the closed state, the flow of the ground steam from the second pipe part 23 (bypass pipe 23a) to the moisture separator 30 side through the third connection part 22u is blocked. . Further, the check valve 23b blocks the flow of the ground vapor flowing from the high-pressure side gland portion 108a to the first connection portion 22s in the second piping portion 23.

湿分分離器３０は、第１配管部２２に設けられ、高圧タービン１０８から高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気に含まれる湿分を除去する。湿分分離器３０は、例えば主配管２２ａのうち切換弁２２ｇと逆止弁２２ｆとの間に配置されている。湿分分離器３０の具体的構成については、特に限定されるものではなく、例えば主配管２２ａに邪魔板やメッシュなどを配置して湿分を除去する構成であってもよいし、遠心力を用いて湿分を除去する構成であってもよい。湿分分離器３０によって除去された湿分は、例えばトラップ３１を介して排出されるようになっている。   The moisture separator 30 is provided in the first piping unit 22 and removes moisture contained in the steam leaked from the high-pressure turbine 108 to the high-pressure side ground unit 108a. The moisture separator 30 is disposed, for example, between the switching valve 22g and the check valve 22f in the main pipe 22a. The specific configuration of the moisture separator 30 is not particularly limited, and for example, a configuration in which a baffle plate, a mesh, or the like is disposed in the main pipe 22a to remove moisture, or centrifugal force is applied. The structure which removes moisture by using may be sufficient. The moisture removed by the moisture separator 30 is discharged through a trap 31, for example.

ここで、原子力発電プラント２００は、蒸気タービン１０７の起動時において、高圧タービン１０８が負圧となっているため、外気が高圧側グランド部１０８ａから高圧タービン１０８の内部に流入するのを防ぐ必要がある。また、原子力発電プラント２００は、起動時において、低圧タービン１０９が真空になっているため、低圧側グランド部１０９ａから内部に外気が流入するのを防ぐ必要がある。そのため、グランド蒸気供給機構３００は、蒸気タービン１０７の起動時に高圧側グランド部１０８ａ及び低圧側グランド部１０９ａにグランド蒸気が供給する。   Here, the nuclear power plant 200 needs to prevent the outside air from flowing into the high pressure turbine 108 from the high pressure side ground portion 108a because the high pressure turbine 108 has a negative pressure when the steam turbine 107 is started. is there. Moreover, since the low-pressure turbine 109 is in a vacuum at the time of start-up, the nuclear power plant 200 needs to prevent outside air from flowing into the inside from the low-pressure side ground portion 109a. Therefore, the ground steam supply mechanism 300 supplies the ground steam to the high-pressure side ground part 108a and the low-pressure side ground part 109a when the steam turbine 107 is started.

また、グランド蒸気供給機構３００は、蒸気タービン１０７が駆動され、高圧タービン１０８に高圧の蒸気が供給され、高圧側グランド部１０８ａに蒸気が漏出した場合、つまり、通常運転時の場合、高圧タービン１０８から高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気の一部を除湿して低圧タービン１０９のグランド部１０９ａに供給する。   In the ground steam supply mechanism 300, when the steam turbine 107 is driven, high-pressure steam is supplied to the high-pressure turbine 108, and steam leaks to the high-pressure side ground portion 108a, that is, in normal operation, the high-pressure turbine 108 is supplied. Then, a part of the steam leaked from the high pressure side ground part 108 a is dehumidified and supplied to the ground part 109 a of the low pressure turbine 109.

次に、図３から図５を用いて、グランド蒸気供給機構３００の動作について説明する。図３は、グランド蒸気供給機構のうち、高圧側圧力計の検出値と、供給調節弁及び切換弁の開閉状態とを示すタイミングチャートである。図４は、起動時におけるグランド蒸気供給機構の動作を模式的に示す図である。図５は、通常運転時におけるグランド蒸気供給機構の動作を模式的に示す図である。   Next, the operation of the ground steam supply mechanism 300 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a timing chart showing the detected value of the high pressure side pressure gauge and the open / closed states of the supply control valve and the switching valve in the ground steam supply mechanism. FIG. 4 is a diagram schematically showing the operation of the ground steam supply mechanism at the time of startup. FIG. 5 is a diagram schematically showing the operation of the ground steam supply mechanism during normal operation.

まず、起動時ｔ０（図３参照）には、供給調節弁２１ｂを開状態とし、切換弁２２ｇを閉状態とする。また、このときの高圧側圧力計２２ｄの検出値Ｐ０は、所定の閾値Ｐ１よりも小さい値となっている。この起動時ｔ０には、供給部１０のうち例えば補助ボイラ１２からグランド蒸気が供給される。   First, at startup t0 (see FIG. 3), the supply control valve 21b is opened and the switching valve 22g is closed. Further, the detected value P0 of the high pressure side pressure gauge 22d at this time is a value smaller than the predetermined threshold value P1. At the startup time t <b> 0, ground steam is supplied from, for example, the auxiliary boiler 12 in the supply unit 10.

この場合、図４に示すように、供給部１０からのグランド蒸気は、供給管２１ａから第１接続部２２ｓを介して主配管２２ａに流入する。そして、グランド蒸気は、主配管２２ａの内部を高圧側グランド部１０８ａ及び低圧側グランド部１０９ａへ向けてそれぞれ流れる。   In this case, as shown in FIG. 4, the ground steam from the supply unit 10 flows into the main pipe 22a from the supply pipe 21a through the first connection unit 22s. Then, the ground steam flows in the main pipe 22a toward the high-pressure side ground part 108a and the low-pressure side ground part 109a.

主配管２２ａのうち第１接続部２２ｓの高圧側では、逆止弁２２ｆが設けられるため、グランド蒸気は、第２接続部２２ｔからバイパス配管２３ａに流れ、バイパス配管２３ａを経由して、第３接続部２２ｕから再び主配管２２ａに流入する。このとき、上記のように切換弁２２ｇが閉じた状態となっている。したがって、グランド蒸気は、第３接続部２２ｕから湿分分離器３０側に流れることなく、高圧側グランド接続配管２２ｂへ向けて流れる。そして、このグランド蒸気は、高圧側グランド接続配管２２ｂを介して高圧側グランド部１０８ａに供給される。これにより、高圧側グランド部１０８ａがグランド蒸気によってシールされる。   Since the check valve 22f is provided on the high-pressure side of the first connecting portion 22s in the main piping 22a, the ground steam flows from the second connecting portion 22t to the bypass piping 23a, and passes through the bypass piping 23a to the third side. It flows into the main pipe 22a again from the connecting portion 22u. At this time, the switching valve 22g is closed as described above. Therefore, the ground vapor flows toward the high-pressure side ground connection pipe 22b without flowing from the third connection portion 22u to the moisture separator 30 side. And this ground vapor | steam is supplied to the high voltage | pressure side ground part 108a via the high voltage | pressure side ground connection piping 22b. Thereby, the high voltage | pressure side gland | gland part 108a is sealed by gland | gap.

また、主配管２２ａのうち第１接続部２２ｓよりも低圧側では、グランド蒸気は、主配管２２ａから低圧側グランド接続配管２２ｃに流入し、低圧側グランド接続配管２２ｃを介して低圧側グランド部１０９ａに供給される。これにより、低圧側グランド部１０９ａがグランド蒸気によってシールされる。   On the lower pressure side of the main pipe 22a than the first connection part 22s, the ground steam flows from the main pipe 22a into the low-pressure side ground connection pipe 22c and passes through the low-pressure side ground connection pipe 22c. To be supplied. As a result, the low-pressure side gland portion 109a is sealed with gland steam.

なお、蒸気タービン１０７の起動後、例えば蒸気発生器１１で発生するグランド蒸気の圧力が高くなった場合には、グランド蒸気の供給部１０を補助ボイラ１２から蒸気発生器１１に切り替えるようにしてもよい。   In addition, after the start of the steam turbine 107, for example, when the pressure of the ground steam generated in the steam generator 11 becomes high, the ground steam supply unit 10 may be switched from the auxiliary boiler 12 to the steam generator 11. Good.

その後、蒸気タービン１０７が通常の運転状態となる場合、起動時に比べて高圧タービン１０８の負荷が増加し、高圧タービン１０８の内部の圧力が上昇する。これに伴い、高圧側グランド部１０８ａの圧力が増加し、高圧タービン１０８の内部の蒸気が高圧側グランド部１０８ａに漏出する。   Thereafter, when the steam turbine 107 is in a normal operation state, the load on the high-pressure turbine 108 is increased and the pressure inside the high-pressure turbine 108 is increased as compared with that at the time of startup. Along with this, the pressure of the high-pressure side ground portion 108a increases, and the steam inside the high-pressure turbine 108 leaks to the high-pressure side ground portion 108a.

そして、高圧側圧力計２２ｄの測定値が所定の閾値Ｐ１に到達した時点ｔ１（図３参照）で、切換弁２２ｇを開状態とする。これにより、図５に示すように、高圧タービン１０８から高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気は、高圧側グランド接続配管２２ｂを介して主配管２２ａに流れる。このとき、バイパス配管２３ａには逆止弁２３ｂが設けられるため、この蒸気はバイパス配管２３ａに流入することなく、湿分分離器３０側に流れる。湿分分離器３０に供給された蒸気は、湿分が除去された状態で、第２接続部２２ｔ及び第１接続部２２ｓを経由して低圧側に流れる。そして、この蒸気は、主配管２２ａから低圧側グランド接続配管２２ｃに流入し、低圧側グランド接続配管２２ｃを介して低圧側グランド部１０９ａに供給される。このように、高圧タービン１０８から高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気は、湿分が除去された状態で、グランド蒸気として、低圧側グランド部１０９ａに供給される。   Then, at the time t1 (see FIG. 3) when the measured value of the high pressure side pressure gauge 22d reaches the predetermined threshold value P1, the switching valve 22g is opened. Thereby, as shown in FIG. 5, the steam leaked from the high-pressure turbine 108 to the high-pressure side ground portion 108a flows to the main pipe 22a via the high-pressure side ground connection pipe 22b. At this time, since the bypass pipe 23a is provided with the check valve 23b, the steam flows to the moisture separator 30 side without flowing into the bypass pipe 23a. The steam supplied to the moisture separator 30 flows to the low pressure side via the second connection portion 22t and the first connection portion 22s in a state where the moisture is removed. The steam flows from the main pipe 22a into the low-pressure side ground connection pipe 22c and is supplied to the low-pressure side ground section 109a via the low-pressure side ground connection pipe 22c. Thus, the steam leaked from the high-pressure turbine 108 to the high-pressure side ground portion 108a is supplied to the low-pressure side ground portion 109a as ground steam in a state where moisture is removed.

また、この場合、高圧側グランド部１０８ａから漏出する蒸気により、低圧側圧力計２２ｈの値が閾値に到達するため、供給調整弁２１ｂが閉じた状態となる（図３参照）。以降は、高圧側グランド部１０８ａから漏出する蒸気がグランド蒸気として低圧側グランド部１０９ａに供給される。したがって、グランド蒸気の供給部は、供給部１０から、高圧タービン１０８に主蒸気を供給する蒸気発生器１０３に切り替わる。これにより、供給部１０における蒸気消費量が抑制されることになる。   In this case, the value of the low-pressure side pressure gauge 22h reaches the threshold value due to the steam leaking from the high-pressure side gland portion 108a, so that the supply adjustment valve 21b is closed (see FIG. 3). Thereafter, the steam leaking from the high-pressure side ground part 108a is supplied to the low-pressure side ground part 109a as ground steam. Accordingly, the supply unit for the ground steam is switched from the supply unit 10 to the steam generator 103 that supplies the main steam to the high-pressure turbine 108. Thereby, the steam consumption in the supply part 10 is suppressed.

図６は、起動時及び運転時におけるグランド部１０８ａの状態を模式的に示す図である。なお、図６では、タービンロータ１０８ｒにラビリンスパッキン１０８ｑが取り付けられた状態を示している。図６に示すように、起動時において高圧側グランド部１０８ａに流入する外気は、高圧側グランド接続配管２２ｂを介して供給されるグランド蒸気と共に不図示のグランドコンデンサ等に流れる。また、通常運転時において高圧側グランド部１０８ａに流入する外気は、高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気によってグランドコンデンサ側に送られる。なお、図示を省略するが、低圧側グランド部１０９ａに流入する外気については、供給部１０又は高圧側グランド部１０８ａから供給されるグランド蒸気と共にグランドコンデンサ等に流れる。   FIG. 6 is a diagram schematically showing the state of the ground portion 108a at the time of startup and operation. FIG. 6 shows a state in which the labyrinth packing 108q is attached to the turbine rotor 108r. As shown in FIG. 6, the outside air that flows into the high-pressure side ground portion 108a at the start-up flows together with ground steam supplied through the high-pressure side ground connection pipe 22b to a ground capacitor (not shown) or the like. In addition, outside air that flows into the high-pressure side ground portion 108a during normal operation is sent to the ground capacitor side by the steam leaked to the high-pressure side ground portion 108a. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, the external air which flows in into the low voltage | pressure side ground part 109a flows into a ground capacitor etc. with the ground vapor | steam supplied from the supply part 10 or the high voltage | pressure side ground part 108a.

以上のように、本実施形態によれば、高圧タービン１０８から高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気に含まれる湿分を湿分分離器３０によって除去した状態で低圧側グランド部１０９ａに供給するため、低圧側グランド部１０９ａにおいて劣化や損傷等の不具合が生じるのを回避することができる。また、この湿分の除去された蒸気が低圧側グランド部１０９ａに供給されるため、その分、供給部１０から供給されるグランド蒸気の量を低減することができる。これにより、供給部１０の蒸気を効率的に利用することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, moisture contained in the steam leaked from the high-pressure turbine 108 to the high-pressure side ground portion 108a is supplied to the low-pressure side ground portion 109a in a state where it is removed by the moisture separator 30. In addition, it is possible to avoid problems such as deterioration and damage in the low-voltage side ground portion 109a. In addition, since the steam from which moisture has been removed is supplied to the low-pressure side ground unit 109a, the amount of ground steam supplied from the supply unit 10 can be reduced accordingly. Thereby, it becomes possible to utilize the vapor | steam of the supply part 10 efficiently.

また、本実施形態によれば、供給部１０から供給されるグランド蒸気については湿分分離器３０を介さずに第２配管部２３から高圧側グランド部１０８ａに供給され、高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気については第１配管部２２から湿分分離器３０を介して低圧側グランド部１０９ａに供給されることになる。これにより、高圧側グランド部１０８ａに供給されるグランド蒸気が、湿分分離器３０による抵抗を受けずに済むため、効率的にグランド蒸気を供給することができる。   Further, according to the present embodiment, the ground vapor supplied from the supply unit 10 is supplied from the second piping unit 23 to the high-pressure side ground unit 108a without passing through the moisture separator 30, and is supplied to the high-pressure side ground unit 108a. The leaked steam is supplied from the first piping part 22 to the low pressure side ground part 109a via the moisture separator 30. As a result, the ground vapor supplied to the high-pressure side gland portion 108a does not need to be subjected to resistance by the moisture separator 30, so that the ground vapor can be efficiently supplied.

また、本実施形態によれば、第２配管部２３に逆止弁２３ｂが設けられるため、高圧側グランド部１０８ａに漏出した蒸気が第２配管部２３を逆流するのを防ぐことができる。これにより、低圧側グランド部１０９ａに供給される蒸気に湿分が含まれるのをより効果的に抑制することができる。   Moreover, according to this embodiment, since the check valve 23b is provided in the second piping part 23, it is possible to prevent the steam leaking to the high-pressure side gland part 108a from flowing back through the second piping part 23. Thereby, it can suppress more effectively that moisture is contained in the vapor | steam supplied to the low voltage | pressure side ground part 109a.

また、本実施形態によれば、第１配管部２２に切換弁２２ｇが設けられ、供給部１０から高圧側グランド部１０８ａにグランド蒸気が供給されている間は切換え版２２ｇが閉状態となるように調整されるため、供給部１０から高圧側グランド部１０８ａに供給されるグランド蒸気が第１配管部２２を流通して第１接続部２２ｓ側に戻されるのを防ぐことができる。これにより、グランド蒸気を効率的に供給することができる。   Further, according to the present embodiment, the switching valve 22g is provided in the first piping part 22, and the switching plate 22g is closed while the ground steam is supplied from the supply part 10 to the high-pressure side ground part 108a. Therefore, it is possible to prevent the ground vapor supplied from the supply unit 10 to the high-pressure side ground unit 108a from flowing through the first piping unit 22 and returning to the first connection unit 22s side. Thereby, ground vapor | steam can be supplied efficiently.

より具体的には、第１配管部２２には、高圧側グランド部１０８ａに接続される部分の圧力を測定する高圧側圧力計２２ｄが設けられ、高圧側圧力計２２ｄの値が所定値以上となる場合には切換弁２２ｇが開状態となり、高圧側圧力計２２ｄの値が所定位置未満の場合には切換弁２２ｇが閉状態となるように調整されるため、例えば高圧タービン１０８から高圧側グランド部１０８ａに蒸気が漏出するときの圧力を所定値として設定する場合、高圧タービン１０８からの蒸気の漏出に応じて切換弁２２ｇの開閉を切り換えることができる。これにより、高圧タービン１０８から漏出する蒸気を適切なタイミングで低圧側グランド部１０９ａに供給することができる。   More specifically, the first piping part 22 is provided with a high-pressure side pressure gauge 22d for measuring the pressure of the portion connected to the high-pressure side ground part 108a, and the value of the high-pressure side pressure gauge 22d is a predetermined value or more. In this case, the switching valve 22g is opened, and when the value of the high pressure side pressure gauge 22d is less than the predetermined position, the switching valve 22g is adjusted to be closed. When the pressure at which steam leaks to the section 108a is set as a predetermined value, the switching valve 22g can be switched between open and closed according to the steam leak from the high-pressure turbine 108. Thereby, the steam leaking from the high-pressure turbine 108 can be supplied to the low-pressure side gland portion 109a at an appropriate timing.

また、本実施形態によれば、原子力発電プラント２００が蒸気を効率的に利用することが可能なグランド蒸気供給機構３００を備えるため、プラント全体における蒸気の利用効率を高めることができる。なお、本実施形態における原子力発電プラント２００は、加圧水型原子炉であり、高圧側グランド部１０８ａにおいて蒸気が漏出する構成である。従来、加圧水型原子炉において高圧グランド部から漏出した蒸気は、湿分を含んでいるため、例えば低圧給水加熱器などに回収されていた。これに対して、本実施形態では、漏出した蒸気の湿分を除去することによりそのまま動力源として用いることができるため、蒸気の利用効率化を図ることができる。   Moreover, according to this embodiment, since the nuclear power plant 200 includes the ground steam supply mechanism 300 that can efficiently use steam, it is possible to increase the efficiency of steam use in the entire plant. Note that the nuclear power plant 200 in the present embodiment is a pressurized water reactor, and has a configuration in which steam leaks at the high-pressure side ground portion 108a. Conventionally, steam leaked from a high-pressure gland in a pressurized water reactor contains moisture, and thus has been collected by, for example, a low-pressure feed water heater. On the other hand, in this embodiment, since the moisture of the leaked vapor | steam can be removed and used as it is as a power source, the utilization efficiency of a vapor | steam can be achieved.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、第１配管部２２の主配管２２ａに湿分分離器３０が設けられた構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、第２配管部２３のバイパス配管２３ａに湿分分離器３０（及び逆止弁２２ｆ、切換弁２２ｇ）が設けられた構成であってもよい。この場合、第１配管部２２の主配管２２ａには、逆止弁２３ｂが設けられることになる。   It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the moisture separator 30 is provided in the main pipe 22a of the first pipe section 22 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which the moisture separator 30 (and the check valve 22f and the switching valve 22g) is provided in the bypass pipe 23a of the second pipe portion 23 may be used. In this case, a check valve 23 b is provided in the main pipe 22 a of the first pipe section 22.

また、上記実施形態では、蒸気タービン１０７が高圧タービン１０８及び低圧タービン１０９を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。例えば、蒸気タービン１０７が高圧タービン、中圧タービン、低圧タービンを有する構成であってもよい。この場合、高圧タービンからグランド部に漏出した蒸気を中圧タービンのグランド部に供給する構成や、中圧タービンからグランド部に漏出した蒸気を低圧タービンのグランド部に供給する構成についても、本発明の適用が可能となる。   In the above embodiment, the configuration in which the steam turbine 107 includes the high-pressure turbine 108 and the low-pressure turbine 109 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the steam turbine 107 may include a high pressure turbine, an intermediate pressure turbine, and a low pressure turbine. In this case, the present invention also relates to a configuration in which steam leaked from the high pressure turbine to the ground portion is supplied to the ground portion of the intermediate pressure turbine and a configuration in which steam leaked from the intermediate pressure turbine to the ground portion is supplied to the ground portion of the low pressure turbine. Can be applied.

１０…供給部
２０…蒸気流通部
３０…湿分分離器
２２…第１配管部
２２ｆ…逆止弁（第１逆止弁）
２３…第２配管部
２３ｂ…逆止弁（第２逆止弁）
２２ｇ…切換弁
２２ｓ…第１接続部
２２ｔ…第２接続部
２２ｕ…第３接続部
２２ｄ…高圧側圧力計（圧力計）
１０８…高圧タービン（第１蒸気タービン）
１０８ａ…高圧側グランド部（第１グランド部）
１０９…低圧タービン（第２蒸気タービン）
１０９ａ…低圧側グランド部（第２グランド部）
２００…原子力発電プラント
３００…グランド蒸気供給機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Supply part 20 ... Steam distribution part 30 ... Moisture separator 22 ... 1st piping part 22f ... Check valve (1st check valve)
23 ... 2nd piping part 23b ... Check valve (2nd check valve)
22g ... Switching valve 22s ... 1st connection part 22t ... 2nd connection part 22u ... 3rd connection part 22d ... High pressure side pressure gauge (pressure gauge)
108 ... High-pressure turbine (first steam turbine)
108a: High-voltage side ground part (first ground part)
109 ... Low pressure turbine (second steam turbine)
109a ... Low-pressure side ground part (second ground part)
200 ... Nuclear power plant 300 ... Ground steam supply mechanism

Claims (5)

蒸気が供給される第１蒸気タービンの第１グランド部と、前記第１蒸気タービンよりも低圧の蒸気が供給される第２蒸気タービンの第２グランド部とに、グランド蒸気を供給するグランド蒸気供給機構であって、
前記グランド蒸気を供給する供給部と、
前記供給部からの前記グランド蒸気を前記第１グランド部及び前記第２グランド部に流通させ、かつ、第１蒸気タービンから前記第１グランド部に漏出した蒸気を前記グランド蒸気の一部として前記第２グランド部に流通させる蒸気流通部と、
前記蒸気流通部に設けられ、第１蒸気タービンから前記第１グランド部に漏出した蒸気に含まれる湿分を除去する湿分分離器と、
を備え、
前記蒸気流通部は、
前記湿分分離器を介して前記第１グランド部と前記第２グランド部を接続し、前記湿分分離器よりも前記第２グランド部側の第１接続部で前記供給部に接続された第１配管部と、
前記第１配管部のうち前記湿分分離器と前記第１接続部の間の第２接続部と、前記第１配管部のうち前記湿分分離器と前記第１グランド部の間の第３接続部を、前記湿分分離器を迂回して接続する第２配管部と、
前記第１配管部に設けられ、前記第２接続部から前記第１グランド部へ流れる前記グランド蒸気の流れを遮断する第１逆止弁と、
を有する
グランド蒸気供給機構。 Ground steam supply for supplying ground steam to a first ground portion of a first steam turbine to which steam is supplied and a second ground portion of a second steam turbine to which steam at a lower pressure than the first steam turbine is supplied. Mechanism,
A supply unit for supplying the ground steam;
The ground steam from the supply section is circulated to the first ground section and the second ground section, and steam leaked from the first steam turbine to the first ground section is used as a part of the ground steam. 2 a steam circulation part that circulates to the ground part,
A moisture separator that is provided in the steam circulation part and removes moisture contained in steam leaked from the first steam turbine to the first ground part;
Equipped with a,
The steam circulation part is
The first ground part and the second ground part are connected via the moisture separator, and the first connection part on the second ground part side of the moisture separator is connected to the supply part. 1 piping section,
A second connection part between the moisture separator and the first connection part in the first pipe part, and a third part between the moisture separator and the first ground part in the first pipe part. A second piping part for connecting the connection part bypassing the moisture separator;
A first check valve that is provided in the first piping part and blocks the flow of the ground vapor flowing from the second connection part to the first ground part;
A ground steam supply mechanism. 前記第２配管部は、前記第１グランド部から前記第１接続部へ流れる前記グランド蒸気の流れを遮断する第２逆止弁を有する
請求項１に記載のグランド蒸気供給機構。 The ground steam supply mechanism according to claim 1 , wherein the second piping part has a second check valve that blocks the flow of the ground steam flowing from the first ground part to the first connection part. 前記第１配管部は、前記湿分分離器と前記第３接続部の間に配置され開閉状態を切り換え可能な切換弁を有し、
前記切換弁は、第１蒸気タービンから前記第１グランド部に蒸気が漏出した場合に開状態となるように調整される
請求項１又は請求項２に記載のグランド蒸気供給機構。 The first piping part has a switching valve that is arranged between the moisture separator and the third connection part and can be switched between open and closed states,
The ground steam supply mechanism according to claim 1 or 2 , wherein the switching valve is adjusted to be in an open state when steam leaks from the first steam turbine to the first ground part. 前記第１配管部は、前記第１グランド部に接続される部分の圧力を測定する圧力計を有し、
前記切換弁は、前記圧力計の値が所定値以上となる場合に開状態となり、前記圧力計の値が前記所定値未満の場合に閉状態となるように調整される
請求項３に記載のグランド蒸気供給機構。 The first piping part has a pressure gauge for measuring a pressure of a part connected to the first ground part,
The switching valve, the value of the pressure gauge are opened when a predetermined value or more, according to claim 3, the value of the pressure gauge is adjusted to be closed when less than the predetermined value Ground steam supply mechanism. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のグランド蒸気供給機構と、
蒸気を生成し、前記第１蒸気タービンに蒸気を供給する蒸気発生器と、を備える原子力発電プラント。 A ground steam supply mechanism according to any one of claims 1 to 4 ,
And a steam generator that generates steam and supplies the steam to the first steam turbine.
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