(57)【要約】【課題】コンパクトな原子力発電所の温水供給システムを提供する。【解決手段】温水供給システム１では、空調負荷２１からの低温の戻り温水を、５０％容量の温水ポンプ４Ａ及び４Ｂで昇圧して温水熱交換器２で加熱する。この温水は、蒸気が供給されないバックアップ熱交換器３を通り、温度調節弁５を経て空調負荷２１に供給される。第２制御装置１５は、第１制御装置１４で求めた第１温水設定温度に基づいて温度調節弁５を制御し、空調負荷２１に導く温水の温度を調節する。温水ポンプ４Ｂのトリップ時に、第２制御装置１５が、第１温水設定温度よりも高い第２温水設定温度を用いて温度調節弁５を制御する。温水ポンプ４Ｂのトリップ時に温度調節弁５が全開になったとき、第３制御装置１７により蒸気調節弁１２を開いてバックアップ熱交換器３に蒸気を供給し、温水熱交換器２で加熱された温水をその熱交換器３でさらに加熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調負荷からの戻り水を原子炉補機冷却系の補機冷却水によって加熱して温水にする温水熱交換器と、
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に並列に接続された複数のポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記複数のポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続されるバイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁と、
前記複数のポンプが駆動されているときには、第１温水設定温度に基づいて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節し、前記複数のポンプの１台がトリップしたときには、前記第１温水設定温度よりも高い第２温水設定温度を用いて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節する制御装置とを備えたことを特徴とする原子力発電所の温水供給システム。
【請求項２】
前記制御装置が、外気の温度に基づいて前記第１温水設定温度及び前記第２温水設定温度を求める請求項１に記載の原子力発電所の温水供給システム。
【請求項３】
前記制御装置が、前記複数のポンプが駆動されているときに第１温度検出装置で測定する外気の温度に基づいて前記第１温水設定温度を求め、前記複数のポンプの１台がトリップしたときに測定される前記外気の温度に基づいて前記第２温水設定温度を求める第１制御装置と、前記第１制御装置で求められた前記第１温水設定温度及び前記第２温水設定温度のいずれか、及び前記温度調節弁よりも下流で第２温度検出装置により測定される、前記空調負荷に供給する前記温水の温度に基づいて、前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節するために前記温度調節弁を制御する第２制御装置とを含んでいる請求項１に記載の原子力発電所の温水供給システム。
【請求項４】
前記制御装置が、前記複数のポンプの１台がトリップしている状態で前記温度調節弁の開度が設定開度まで増大したとき、前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に供給するために前記蒸気調節弁を開く請求項１または２に記載の原子力発電所の温水供給システム。
【請求項５】
前記制御装置が、前記複数のポンプが駆動されているときに第１温度検出装置で測定される外気の温度に基づいて前記第１温水設定温度を求め、前記複数のポンプの１台がトリップしたときに測定される前記外気の温度に基づいて前記第２温水設定温度を求め、前記複数のポンプの１台がトリップしている状態で前記温度調節弁の開度が設定開度まで増大したとき、第３温水設定温度を出力する第１制御装置と、前記第１制御装置で求められた前記第１温水設定温度及び前記第２温水設定温度のいずれか、及び前記温度調節弁よりも下流で第２温度検出装置により測定される、前記空調負荷に供給する前記温水の温度に基づいて、前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節するために前記温度調節弁を制御する第２制御装置と、前記バックアップ熱交換器の下流で第３温度検出装置により測定される、前記バックアップ熱交換器から排出される前記温水の温度、及び前記第３温水設定温度に基づいて前記蒸気調節弁を開く第３制御装置とを含んでいる請求項１に記載の原子力発電所の温水供給システム。
【請求項６】
空調負荷からの戻り水を原子炉補機冷却系の補機冷却水によって加熱して温水にする温水熱交換器と、
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に設けられた１台の第１ポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記第１ポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続される第１バイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁と、
第１隔離弁、第２ポンプ、第２隔離弁、及び前記第１隔離弁、前記第２ポンプ及び前記第２隔離弁をこの順番に接続する配管を有する換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第１隔離弁と前記第２ポンプの間で接続され、前記第１ポンプの上流で前記戻り水配管に接続され、第１バイパス弁を設けた第２バイパス配管と、
前記換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第２ポンプと前記第２隔離弁の間で接続され、前記第１ポンプの下流で前記戻り水配管に接続され、第２バイパス弁を設けた第３バイパス配管と、
前記第１ポンプがトリップしたとき、前記第１及び第２隔離弁を閉じ、前記第１及び第２バイパス弁を開き、前記第２ポンプを駆動させる制御装置とを備えたことを特徴とする原子力発電所の温水供給システム。
【請求項７】
空調負荷からの戻り水を原子炉補機冷却系の補機冷却水によって加熱して温水にする温水熱交換器と、
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に並列に接続された複数のポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記複数のポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続されるバイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁とを備えた原子力発電所の温水供給システムの運転方法であって、
前記複数のポンプを駆動して前記戻り水の一部を前記温水熱交換器で加熱して温水とし、この温水を前記蒸気が供給されていない前記バックアップ熱交換器及び前記温度調節弁を経て前記空調負荷に供給し、前記戻り水の残りを、前記バイパス配管により前記温度調節弁に供給して前記温水に混合し、
前記複数のポンプが駆動されているときには、第１温水設定温度に基づいて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節し、
前記複数のポンプの１台がトリップしたときには、運転されている前記ポンプにより昇圧された前記戻り水の一部を前記温水熱交換器に供給し、残りの前記戻り水を前記バイパス配管を通して前記温度調節弁に供給して前記温水に混合し、
前記ポンプ１台のトリップ時には、前記第１温水設定温度よりも高い第２温水設定温度を用いて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節することを特徴とする原子力発電所の温水供給システムの運転方法。
【請求項８】
前記複数のポンプの１台がトリップしている状態で前記温度調節弁の開度が設定開度まで増大したとき、前記蒸気調節弁を開いて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に供給する請求項７に記載の原子力発電所の温水供給システムの運転方法。
【請求項９】
空調負荷からの戻り水を原子炉補機冷却系の補機冷却水によって加熱して温水にする温水熱交換器と、
前記空調負荷から排出された前記戻り水を前記温水熱交換器に導く戻り水配管と、
前記戻り水配管に設けられた１台の第１ポンプと、
前記温水熱交換器に接続されて前記温水熱交換器から排出された前記温水を前記空調負荷に供給する温水供給管と、
前記温水供給管に接続され、前記温水熱交換器から排出された前記温水を所内蒸気発生装置からの蒸気によって加熱するバックアップ熱交換器と、
前記バックアップ熱交換器の下流で前記温水供給管に設けられた温度調節弁と、
前記温水熱交換器と前記第１ポンプの間で前記戻り水配管に接続され、且つ前記温度調節弁に接続される第１バイパス配管と、
前記所内蒸気発生装置に連絡されて前記蒸気を前記バックアップ熱交換器に導く蒸気供給管に設置された蒸気調節弁と、
第１隔離弁、第２ポンプ、第２隔離弁、及び前記第１隔離弁、前記第２ポンプ、前記第２隔離弁をこの順番に接続する配管を有する換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第１隔離弁と前記第２ポンプの間で接続され、前記第１ポンプの上流で前記戻り水配管に接続され、第１バイパス弁を設けた第２バイパス配管と、
前記換気空調補機常用冷却水系の前記配管に、前記第２ポンプと前記第２隔離弁の間で接続され、前記第１ポンプの下流で前記戻り水配管に接続され、第２バイパス弁を設けた第３バイパス配管とを備えた原子力発電所の温水供給システムの運転方法であって、
前記第１ポンプを駆動して前記戻り水の一部を前記温水熱交換器で加熱して温水とし、この温水を前記蒸気が供給されていない前記バックアップ熱交換器及び前記温度調節弁を経て前記空調負荷に供給し、前記戻り水の残りを、前記バイパス配管により前記温度調節弁に供給して前記温水に混合し、
第１温水設定温度に基づいて前記温度調節弁を制御して前記空調負荷に供給される前記温水の温度を調節し、
前記第１ポンプがトリップしたとき、前記第１及び第２隔離弁を閉じ、前記第１及び第２バイパス弁を開いて前記第２ポンプを駆動し、
前記第２ポンプにより昇圧された前記戻り水の一部を前記温水熱交換器に供給し、残りの前記戻り水を前記バイパス配管を通して前記温度調節弁に供給して前記温水に混合することを特徴とする原子力発電所の温水供給システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，原子力発電所の温水供給システム及びその温水供給システムの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉内の冷却水に含まれているクラッド及び放射性核種等の不純物を浄化する原子炉冷却材浄化系が、原子力発電所内に設置された原子力発電プラントに設けられている。原子炉冷却材浄化系には、不純物等を除去する浄化装置が設けられ、さらに、原子炉から排出されて浄化装置に供給される冷却水を冷却する非再生熱交換器が設けられる。この非再生熱交換器には、上記の冷却水を冷却する補機冷却水を供給する原子炉補機冷却系が接続されている。
【０００３】
原子力発電所の温水供給システムは、原子炉の廃熱を利用して暖房用の水を温めて温水とし、この温水を原子力発電所内に設置された暖房用の複数の放熱器（空調負荷）に供給するシステムである。
【０００４】
従来の原子力発電所の温水供給システムの一例が特許第２９５４２５６号公報の第１図に説明されている。この第１図に記載された温水供給システムでは、原子炉補機冷却系に設けられた補機冷却水が流れる温水熱交換器内で、暖房用水が温かい補機冷却水によって加熱されて温度が上昇し、この温められた暖房用水がバックアップ熱交換器を経て空調負荷に供給される。温度が低下して空調負荷から排出された暖房用水は、温水熱交換器に戻されて補機冷却水によって再度加熱される。温水熱交換器及びバックアップ熱交換器をバイパスする、空調負荷から排出された暖房用水の一部が、バックアップ熱交換器から排出された暖房用水に混合され、空調負荷に供給する暖房用水の温度を設定温度に調節している。この温度調節は、温度調節弁を用いて、温水熱交換器及びバックアップ熱交換器をバイパスした暖房用水の、バックアップ熱交換器から排出された暖房用水に対する混合割合を制御することによって行われる。温度調節弁による暖房用水の温度調節は、外気の温度に基づいて行われている。原子炉の運転停止時等の、原子炉の廃熱が温水熱交換器に供給されなくなったとき、所内ボイラからバックアップ熱交換器に蒸気が供給され、温水熱交換器から排出された暖房用水がその蒸気によって加熱される。バックアップ熱交換器に供給される蒸気の量は、蒸気流量調節弁によって制御される。
【０００５】
空調負荷から排出された暖房用水は、温水ポンプによって昇圧されて、温水加熱器に、及び温水熱交換器及びバックアップ熱交換器をバイパスして温度調節弁にそれぞれ供給される。この温水ポンプの容量は１００％であり、温水ポンプが故障した場合に備えて１００％容量の温水ポンプ一台が予備機としてさらに設けられている。温水供給システムの運転時においては、予備機は待機状態にあり、通常使用する温水ポンプが駆動されて空調負荷から排出された暖房用水が温水熱交換器等に供給されている。この温水ポンプが故障したときには、予備機が駆動されて温水供給システムの運転が継続される。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９５４２５６号公報
【特許文献２】特許第３３４０８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者らは、原子力発電所の温水供給システムを種々検討した結果、その給水システムのコンパクト化という新たな課題を見出した。
【０００８】
本発明の目的は、コンパクトな原子力発電所の温水供給システム及びその温水供給システムの運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、複数のポンプが駆動されているときには、第１温水設定温度に基づいて温度調節弁を制御して空調負荷に供給される温水の温度を調節し、複数のポンプの１台がトリップしたときには、第１温水設定温度よりも高い第２温水設定温度を用いて温度調節弁を制御して空調負荷に供給される温水の温度を調節する制御装置を備えたことにある。
【００１０】
駆動されている複数のポンプのうち１台がトリップして空調負荷に供給される温水の流量が減少しても、温度調節弁が、前記複数のポンプが運転されているときに温度調節弁の制御に用いられる第１温水設定温度よりも高い第２温水設定温度を用いて温度調節弁を制御するので、空調負荷が設置された領域において所定の暖房温度を確保することができる。このため、温水供給システムの運転時において待機状態になる、前記複数の温水ポンプに対する予備機の設置が不要になり、原子力発電所の温水供給システムをコンパクトにすることができる。前記複数のポンプのそれぞれの容量は、例えば、５０％と、１００％よりも小さくすることができる。
【００１１】
好ましくは、複数のポンプの１台がトリップしている状態で温度調節弁の開度が設定開度まで増大したとき、蒸気をバックアップ熱交換器に供給するために蒸気調節弁を開くことが望ましい。
【００１２】
上記した目的は、第１バイパス弁を設けた第２バイパス配管を、第１隔離弁、第２ポンプ、第２隔離弁、及びその第１隔離弁、その第２ポンプ及びその第２隔離弁をこの順番に接続する配管を有する換気空調補機常用冷却水系のその配管に、第１隔離弁と第２ポンプの間で接続し、さらに、第１ポンプの上流で戻り水配管に接続し、
第２バイパス弁を設けた第３バイパス配管を、換気空調補機常用冷却水系のその配管に、第２ポンプと第２隔離弁の間で接続し、さらに、第１ポンプの下流で戻り水配管に接続し、
第１ポンプがトリップしたとき、第１及び第２隔離弁を閉じ、第１及び第２バイパス弁を開き、第２ポンプを駆動させることによっても達成できる。この場合には、第２ポンプが第１ポンプの予備機として機能するので、従来、設けられていた第１ポンプの予備機が不要になる。したがって、原子力発電所の温水供給システムをコンパクトにすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、原子力発電所の温水供給システムをコンパクトにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の好適な一実施例である実施例１の原子力発電所の温水供給システムを、図１を用いて説明する。本実施例の原子力発電所の温水供給システム（以下、温水供給システムという）１は、温水熱交換器２、バックアップ熱交換器３、温水ポンプ４Ａ，４Ｂ、温度調節弁５、蒸気調節弁１２、第１制御装置１４、第２制御装置１５及び第３制御装置１７を備えている。
【００１６】
温水熱交換器２は、温水供給管６によってバックアップ熱交換器３に接続され、バックアップ熱交換器３の胴側に連絡される。バックアップ熱交換器３に接続されてバックアップ熱交換器３の胴側に連絡された温水供給管７は三方弁である温度調節弁５に接続される。温度調節弁５に接続された温水供給管８は、複数の空調負荷２１に接続される。各空調負荷２１に接続された温水戻り管９が、温水熱交換器２に接続されて温水熱交換器２の胴側に連絡され、さらに、温水供給管６に連絡される。５０％容量の温水ポンプ４Ａ、及び開閉弁１９Ａが温水戻り管９に設けられる。分岐管９Ａが、開閉弁１９Ａの上流で、さらに、温水ポンプ４Ａの上流で、温水戻り管９にそれぞれ接続される。５０％容量の温水ポンプ４Ｂ、及び開閉弁１９Ｂが分岐管９Ａに設けられる。温水ポンプ４Ａ及び４Ｂは並列に配置されている。温水ポンプ４Ａ，４Ｂと温水熱交換器２の間で温水戻り管９に接続されたバイパス配管１０は、温度調節弁５に接続される。温水供給システム１は、温水ポンプ４Ａ，４Ｂ以外に温水ポンプを設置していない。すなわち、温水供給システム１は、温水供給システム１の運転時に待機状態になる、温水ポンプ４Ａ，４Ｂの予備機を設けていない。
【００１７】
原子力発電所に設置された原子力発電プラントの原子炉冷却材浄化系には、不純物等を除去する浄化装置（図示せず）、及び原子炉内の冷却水を冷却する冷却装置である非再生熱交換器（図示せず）が設けられる。この非再生熱交換器には、上記の冷却水を冷却する補機冷却水を供給する原子炉補機冷却系の補機冷却系配管２４が接続されている。補機冷却系配管２４は、温水熱交換器２に接続されて、温水熱交換器２内に設置された複数の伝熱管に連絡される。
【００１８】
所内蒸気系の蒸気供給管１１が、バックアップ熱交換器３に接続され、バックアップ熱交換器３に設けられた複数の伝熱管（図示せず）の一端部に連絡される。所内蒸気系の蒸気排出管１３が、バックアップ熱交換器３に接続され、バックアップ熱交換器３に設けられた複数の伝熱管（図示せず）の他端部に連絡される。蒸気調節弁１２が蒸気供給管１１に設けられる。
【００１９】
温度調節弁５の開度を制御する第２制御装置１５及び蒸気調節弁１２の開度を制御する第３制御装置１７は、第１制御装置１４に接続される。温度検出器１６が温水供給管８に設置され、この温度検出器１６は第２制御装置１５に接続される。温度検出器１８が温水供給管７に設置され、この温度検出器１８は第３制御装置１７に接続される。各空調負荷２１が設置される建屋（例えば、原子炉建屋）の外部の外気温度を検出する温度検出器２０が第１制御装置１４に接続される。第１制御装置１４は、第２制御装置１５及び第３制御装置１７に制御開始指令及び制御終了指令を出力する中央制御装置として機能する。第１制御装置１４、第２制御装置１５及び第３制御装置１７は、１つの制御装置として構成してもよい。
【００２０】
原子力発電プラントにおいては、建屋（原子炉建屋及びタービン建屋等）に換気空調系が設けられている。温水供給システムの運転期間は、換気空調系が冬期運転モード（暖房空調）になる期間である冬期のみとなる。このため、温水供給システム１は、換気空調系が夏期運転モードから冬期運転モードに切替ったときに運転が開始される。本実施例の温水供給システム１は、通常運転時において、５０％容量の温水ポンプ４Ａ及び４Ｂが共に運転される。温水ポンプ４Ａ及び４Ｂを運転することによって、温水供給システム１が必要とする系統流量１００％を維持することができる。温水供給システム１の運転方法を、図２、図３及び図４を用いて説明する。
【００２１】
第１制御装置１４は、換気空調系が夏期運転モードから冬期運転モードに切替える切替え指令を入力し（ステップＳ１）、５０％容量の温水ポンプ４Ａ及び４Ｂに駆動制御信号を出力する。切替え指令は、オペレータが入力装置（図示せず）から入力する。駆動制御信号の出力によって、温水ポンプ４Ａ及び４Ｂが駆動される。開閉弁１９Ａ，１９Ｂが開いているので、温水ポンプ４Ａ，４Ｂで昇圧された温水戻り管９内の水が温水熱交換器２の胴側に供給される。
【００２２】
原子炉冷却材浄化系の非再生熱交換器と温水熱交換器２の間を、補機冷却系配管２４内を流れる補機冷却水が循環している。この非再生熱交換器内で、補機冷却水が原子炉で加熱された冷却水によって加熱される。加熱された補機冷却水が、補機冷却系配管２４内を流れ、温水熱交換器２の伝熱管内に供給される。温水戻り管９から温水熱交換器２の胴側に供給された水が、温水熱交換器２の伝熱管内を流れる補機冷却水によって加熱され、温水となる。
【００２３】
温水熱交換器２から排出された温水は、温水供給管６を通ってバックアップ熱交換器３に供給される。蒸気調節弁１２が全閉状態になっているので、所内蒸気系の蒸気が蒸気供給管１１を通してバックアップ熱交換器３に供給されていない。このため、バックアップ熱交換器３に供給された温水は、蒸気によって加熱されないで、温水供給管７、温度調節弁５及び温水供給管８を通ってそれぞれの空調負荷２１に供給される。各空調負荷２１で温水の熱が放熱され、各空調負荷２１が設置されている、建屋内のそれぞれの領域で暖房が行われる。熱の放熱によって温度が低下した温水は、各空調負荷２１から排出されて温水戻り管９を通り、温水ポンプ４Ａ，４Ｂで再度昇圧されて温水熱交換器２の胴側に供給される。空調負荷２１から排出されて温水戻り管９内を流れる温水を、便宜的に、戻り温水と称する。温水ポンプ４Ａ，４Ｂで昇圧された戻り温水の一部は、バイパス配管１０を通って、温度調節弁５に導かれ、温水供給管７内を流れる温度の高い温水に混合される。バイパス配管１０内を流れる戻り温水は、温水熱交換器２で加熱されていないので、温水供給管７内を流れる温水よりも温度が低くなっている。
【００２４】
温水ポンプ４Ａ及び４Ｂが駆動されているとき、第１制御装置１４は、温水ポンプ２台運転モードでの制御を実行する。温水ポンプ２台運転モードでは、蒸気調節弁１２は閉じられたままである。各空調負荷２１に供給される温水の温度調節は、温度調節弁５によって行われる。第１制御装置１４は、５０％容量の温水ポンプ２台運転時における温水設定温度を出力する（ステップＳ２）。第１制御装置１４は、温水ポンプ２台運転時における第１温水設定温度、及び温水ポンプ１台運転時における第２温水設定温度を、外気の温度に基づいてそれぞれ求める。第１温水設定温度は、外気温度、及び図４においてＡ点及びＢ点を通る点線で示される特性２５に基づいて求められる。例えば、外気温度が１７℃のときには第１温水設定温度は１７℃であり、外気温度が−７℃のときには第１温水設定温度は４５℃である。第２温水設定温度は、外気温度、及び図４においてＡ点及びＣ点を通る一点鎖線で示される特性２６に基づいて求められる。例えば、外気温度が−７℃のときには第２温水設定温度は６３℃である。第１及び第２温水設定温度は、外気温度によって変化する。
【００２５】
温度検出器２０で測定された外気温度が第１制御装置１４に入力される。第１制御装置１４は、この外気温度及び特性２５に基づいて、温水ポンプ２台運転時における第１温水設定温度を求め、求められた第１温水設定温度を第２制御装置１５に出力する。第１温水設定温度は、一日毎に変化し、一日においても時間（例えば、朝、昼、晩及び夜中）によって変化する。これは外気の温度が変化するからである。
【００２６】
第２制御装置１５が第１温水設定温度に基づいて温度調節弁５を制御する（ステップＳ３）。温度検出器１６は、温度調節弁５を通過して空調負荷２１に供給される温水の温度を測定する。測定された、この温水の温度は、第２制御装置１５に入力される。第２制御装置１５は、温度検出器１６で測定された温水の温度が第１温水設定温度になるように、温度調節弁５の開度を制御する。この温度調節弁５の開度制御によって、バイパス配管１０から温度調節弁５に導かれて、温水供給管７で供給される温水（温水熱交換器２で加熱された温水）に混合される戻り温水の流量が調節される。温度検出器１６で測定された温水の温度が第１温水設定温度よりも低い場合には、温度調節弁５の開度の増加によって、温水供給管７により温度調節弁５に導かれる温水の流量が増加され、バイパス配管１０により温度調節弁５に導かれる戻り温水の流量が減少される。これによって、空調負荷２１に供給される温水の温度が上昇して第１温水設定温度になる。温度検出器１６で測定された温水の温度が第１温水設定温度よりも高い場合には、温度調節弁５の開度が減少されて、温水供給管７により温度調節弁５に導かれる温水の流量が減少し、バイパス配管１０により温度調節弁５に導かれる戻り温水の流量が増加される。これによって、空調負荷２１に供給される温水の温度が減少して第１温水設定温度になる。
【００２７】
第１制御装置１４が、温水ポンプ１台がトリップしたかを判定する（ステップＳ４）。温水ポンプ４Ａ及び４Ｂにはそれぞれにトリップ検出器（図示せず）が設置されている。温水ポンプ４Ａ及び４Ｂのうち１台がトリップしたときには、トリップした温水ポンプに設置されているトリップ検出器から第１制御装置１４にトリップ信号が入力される。第１制御装置１４は、トリップ信号の入力の有無に基づいて、温水ポンプが１台トリップしたかを判定する。ステップＳ３の判定が「ＮＯ」であるとき、すなわち、温水ポンプ４Ａ及び４Ｂが共に駆動されているとき、第１制御装置１４によるステップＳ２の第１温水設定温度の出力、及び第２制御装置１５によるステップＳ３の制御が繰り返される。このため、外気温度の変化に基づいて調節された温度を有する温水が、継続して空調負荷２１に供給される。
【００２８】
ステップＳ３の判定が「ＹＥＳ」であるとき、すなわち、温水ポンプの１台がトリップしたとき、第１制御装置１４は、温水ポンプ１台運転モードによる制御を実行する。まず、第１制御装置１４は、５０％容量の温水ポンプ１台運転時における温水設定温度を出力する（ステップＳ５）。バックアップ熱交換器３に蒸気を供給していない状態で温水ポンプが１台トリップしたときの運転モードを、温水ポンプ１台運転モードという。例えば、温水ポンプ４Ｂがトリップしたとする。各空調負荷２１には、温水ポンプ４Ａの１台運転で温水が供給される。第１制御装置１４は、温度検出器２０で測定した外気温度、及び特性２６（図４参照）に基づいて、温水ポンプ１台運転時の第２温水設定温度を求め、この第２温水設定温度を第２制御装置１５に出力する。第２温水設定温度も、外気の温度の影響を受けて一日毎に変化し、一日においても時間（例えば、朝、昼、晩及び夜中）によって変化する。特性２６で定まる第２温水設定温度は、特性２５で定まる第１温水設定温度よりも高くなっている。
【００２９】
温水ポンプ１台運転では、温水ポンプ２台運転よりも空調負荷２１に供給される温水の流量が必然的に減少する。このような状態でも、空調負荷２１による室内の暖房温度を設定温度に維持する必要があるため、温水ポンプ１台運転で空調負荷２１に供給する温水の温度を、温水ポンプ２台運転時よりも高くしなければならない。これを実現するために、温水熱交換器２は、例えば、伝熱管の本数を増加することによって伝熱面積を特許第２９５４２５６号公報に記載された温水熱交換器よりも増加させている。温水供給システム１は、伝熱面積の増加によって、温水ポンプ１台運転でも空調負荷２１が要求する熱量を有する温水を供給することができるようになっている。
【００３０】
第２制御装置１５は、空調負荷２１に供給される温水の温度が第２温水設定温度よりも低くなっているかを判定する（ステップＳ６）。第２制御装置１５は、温度検出器１６で測定された温水の温度が入力した第２温水設定温度よりも低いとき、すなわち、ステップＳ６の判定が「ＹＥＳ」であるとき、第１制御装置１４においてステップＳ７の判定が行われる。温度調節弁５の開度が、検出され、第１制御装置１４に入力される。ステップＳ７では、第１制御装置１４が、入力された温度調節弁５の開度に基づいて温度調節弁５が設定開度、例えば、全開になっているかを判定する。温度調節弁５が設定開度は、全開である１００％ではなく、例えば、９５％に設定してもよい。
【００３１】
ステップＳ７の判定が「ＮＯ」である、温度調節弁５の開度が全開でないとき、第２制御装置１５が第２温水設定温度に基づいて温度調節弁５を制御する（ステップＳ８）。第１制御装置１４からステップＳ７の判定結果である「ＮＯ」を入力した第２制御装置１５は、温度検出器１６で測定された温水の温度が第２温水設定温度になるように、温度調節弁５の開度を制御する。この温度調節弁５の開度制御によって、バイパス配管１０から温度調節弁５に導かれて、温水供給管７で供給される温水（温水熱交換器２で加熱された温水）に混合される戻り温水の流量が調節される。
【００３２】
ステップＳ８の制御が終了したとき、ステップＳ６の判定が再度行われる。ステップＳ８の制御を行っているとき、外気温度が低下した（または外気温度が上昇した）場合には、第１制御装置１４が、ステップＳ５で、低下した外気温度（または上昇した外気温度）及び特性２６に基づいて新たな第２温水設定温度を求め、第２制御装置１５に出力する。第１制御装置１４は、温水ポンプ１台運転が継続している間、外気温度に対応した第２温水設定温度を周期的に求めている。求められた第２温水設定温度が第２制御装置１５に出力される。ステップＳ６で、第２制御装置１５が、温度検出器１６で測定された温水の温度が新たな第２温水設定温度よりも小さいかを判定する。ステップＳ６の判定が「ＹＥＳ」のとき、ステップＳ７，Ｓ６及びＳ７の制御が、ステップＳＳ７の判定が「ＹＥＳ」になるまで、すなわち、温度調節弁５の開度が全開になるまで繰り返される。なお、外気温度が上昇する場合には、温度調節弁５の開度が全開になることはない。
【００３３】
温度検出器１６で測定された温水の温度が第２温水設定温度に等しいとき、または、その温水の温度が第２温水設定温度よりも高いとき、ステップＳ６の判定は「ＮＯ」となる。このとき、第１制御装置１４が温水ポンプ１台運転を継続させ（ステップＳ９）、第２制御装置１５及び温度調節弁５により、温水ポンプ１台運転時における温水の温度制御を実行する。ステップＳ９では、現在の温水温度、すなわち、温度検出器１６で測定された温水の温度がその時点での第２温水設定温度よりも高いので、第２制御装置１５が温度調節弁５の開度を減少するように温度調節弁５を制御する。この制御により、温度調節弁５から空調負荷２１に供給される温水の温度が第２温水設定温度まで低減される。ステップＳ９の次に、トリップした温水ポンプの修繕が終了したかを判定する（ステップＳ１０）。トリップした１台の温水ポンプ（例えば、温水ポンプ４Ｂ）の修繕が終了したとき、オペレータは修繕終了情報を第１制御装置１４に入力する。この修繕終了情報が入力されていないとき、第１制御装置１４は、ステップ１０で「ＮＯ」と判定する。ステップ１０の判定が「ＮＯ」であるとき、ステップＳ６の判定が実行される。
【００３４】
ステップ１０の判定が「ＹＥＳ」であるとき、第１制御装置１４が、トリップしている温水ポンプ（例えば、温水ポンプ４Ｂ）に駆動制御信号を出力する（ステップＳ１１）。トリップしていた温水ポンプ４Ｂが起動され、第１制御装置１４はステップＳ２の処理を実行する。すなわち、第１制御装置１４は、トリップしていた温水ポンプが起動された時点で温度検出器２０によって計測された外気温度、及び特性２６に基づいて第１温水設定温度を求め、第２制御装置１５に出力する。第２制御装置１５は、前述したステップＳ３の制御を実行する。このように、トリップした温水ポンプが起動された後は、温水供給システム１は、温水ポンプ１台トリップ時の温水ポンプ１台運転モードの制御から温水ポンプ２台運転時の温水ポンプ２台運転モードの制御に移行される。
【００３５】
ステップＳ７の判定が「ＹＥＳ」になったとき、すなわち、温度調節弁５の開度が全開になったとき、バックアップ熱交換器に蒸気を供給する（ステップＳ１２）。温度調節弁５の開度が全開になったときには、バイパス配管１０から温度調節弁５に供給される戻り温水の流量が０になり、バックアップ熱交換器３を用いない状態において、温度検出器１６で測定された温水の温度が、最も高くなる。したがって、外気温度が、例えば、−７℃よりも低くなったときに、温度調節弁５の制御によって温水の温度をその外気温度に対応する第２温水設定温度まで増加させることができなくなるので、バックアップ熱交換器３に供給した蒸気によって温水を加熱し、空調負荷２１に供給する温水の温度を所定の第２温水設定温度まで上昇させる。
【００３６】
ステップＳ１２において、第１制御装置１４は、第３制御装置１７に「蒸気調節弁開」の制御信号を出力するとともに、第３温水設定温度を第３制御装置１７に出力する。第３温水設定温度は、温度検出器１６で測定された温度がそのときの外気温度に対応した第２温水設定温度を確保できるような、第２温水設定温度よりも高い温度になっている。蒸気調節弁１２が開いたとき、所内ボイラ（図示せず）で発生した蒸気が、所内蒸気系の蒸気供給管１１を通してバックアップ熱交換器３の各伝熱管内に供給される。各伝熱管から排出された蒸気は、蒸気排出管１３に排出され、復水器（図示せず）で凝縮されて水になって所内ボイラに供給される。温水ポンプが１台トリップした状態でバックアップ熱交換器３に蒸気を供給して温水熱交換器２から排出された温水を加熱するモードを、バックアップ熱交換器併用モードという。バックアップ熱交換器併用モードでも駆動されている温水ポンプは、温水ポンプ４Ａの１台である。
【００３７】
温水熱交換器２で加熱されて温水供給管６によってバックアップ熱交換器３の胴側に供給された温水は、バックアップ熱交換器３の伝熱管内に供給される蒸気によってさらに加熱され、温度が上昇する。温度検出器１８は、バックアップ熱交換器３から排出されて温水供給管７内を流れる温水の温度を測定する。温度検出器１８で測定された温水の温度は、第３制御装置１７に入力される。第３制御装置１７は、温度検出器１８で測定された温水の温度が第３温水設定温度に到達するまで、蒸気調節弁１２を制御し、蒸気調節弁１２の開度を増大させる。温度検出器１８で測定された温水の温度が第３温水設定温度に到達したとき、第３制御装置１７による蒸気調節弁１２の制御が終了する。
【００３８】
第１制御装置１４は、温度検出器１６で測定された温水の温度を入力している。第１制御装置１４が、温水供給管８内を流れる温水の温度が設定温度に到達したことを確認する（ステップＳ１３）。第１制御装置１４は、温度検出器１６で測定された温水の温度を入力しており、この温水の温度に基づいて温水供給管８内を流れる温水の温度が設定温度（第２温水設定温度）に到達したことを確認する。バックアップ熱交換器併用モードにおける第２温水設定温度も、第１制御装置１４が温度検出器２０で測定した外気温度及び特性２６に基づいて求められる。ただし、バックアップ熱交換器併用モードにおける第２温水設定温度は、６０℃よりも高くなる。
【００３９】
第２制御装置１５が、温度調節弁を制御する（ステップＳ１４）。第２制御装置１５は、バックアップ熱交換器併用モードにおいて、バックアップ熱交換器３で加熱されて温水供給管８内に到達した温水の温度（温度検出器１６で測定）が、第２温水設定温度を超えるとき、第２制御装置１５は、温度検出器１６で測定された温水の温度が第２温水設定温度になるように、温度調節弁５を制御する。この温度調節弁５の制御は、温度給水管７から温度調節弁５の開度を全開状態から減少させ、温度給水管７から温度調節弁５に流入する温水の流量を減少させ、バイパス配管１０から温度調節弁５に流入する温度の低い戻り温水の流量を増加させる。このような第２制御装置１５による温度調節弁５の制御によって、温度検出器１６で測定された温水の温度が第２温水設定温度まで低下する。
【００４０】
第２制御装置１５は、空調負荷２１に供給される温水の温度が第２温水設定温度よりも低くなっているかを判定する（ステップＳ１５）。第２制御装置１５は、バックアップ熱交換器併用モードにおいて温度検出器１６で測定された温水の温度が入力した第２温水設定温度よりも高いとき、すなわち、ステップＳ１５の判定が「ＮＯ」であるとき、ステップＳ１７において、第２制御装置１５が第２温水設定温度に基づいて温度調節弁５を制御する（ステップＳ１７）。第１制御装置１４で求められた第２温水設定温度が第２制御装置１５に出力される。第２制御装置１５は、温度検出器１６で測定された温度がこの第２温水設定温度まで減少するように、温度調節弁５を制御する。この制御によって、空調負荷２１に供給される温水の温度が第２温水設定温度になる。
【００４１】
第２制御装置１５は、バックアップ熱交換器併用モードにおいて温度検出器１６で測定された温水の温度が入力した第２温水設定温度よりも低いとき、すなわち、ステップＳ１５の判定が「ＹＥＳ」であるとき、第１制御装置１４においてステップＳ１６の判定が、ステップＳ８と同様に行われる。温度調節弁５の開度が、検出され、第１制御装置１４に入力される。ステップＳ１６では、第１制御装置１４が、入力された温度調節弁５の開度に基づいて温度調節弁５が全開であるかを判定する。
【００４２】
温度調節弁５の開度が全開でないとき、第２制御装置１５が第２温水設定温度に基づいて温度調節弁５を制御する（ステップＳ１７）。ステップＳ１６の判定が「ＮＯ」であるとき、第２制御装置１５は、温度検出器１６で測定された温度が第２温水設定温度まで上昇するように、温度調節弁５を制御する。この制御によって、各空調負荷２１に供給される温水の温度が第２温水設定温度になる。
【００４３】
ステップＳ１６の判定が「ＹＥＳ」であるとき、温度調節弁５の開度を増大させて温水の温度を上昇させる制御が不可能になるので、ステップＳ１２において、第１制御装置１４は、第３制御装置１７に蒸気調節弁１２の開制御信号を出力するとともに、温度を上昇させた新たな第３温水設定温度を第３制御装置１７に出力する。その後、ステップＳ１３からステップＳ１６における各処理（または制御）が実行される。第３制御装置１７は、温度検出器１８で測定された温水の温度が新たな第３温水設定温度になるように、蒸気調節弁１２の開度を制御する。この制御によって、バックアップ熱交換器３に供給される蒸気の流量が増加し、バックアップ熱交換器３で加熱された温水の温度がさらに上昇する。前述したように、第２温水設定温度を用いた第２制御装置１５による温度調節弁５の制御が可能になり、空調負荷２１に供給する温水の温度調節が可能になる。
【００４４】
ステップＳ１６の判定は、ステップＳ１７において温度調節弁５の開度を増大させる制御、すなわち、温水の温度を上昇させる制御を行っているとき、第１制御装置１４で周期的に行われている。このため、温度調節弁５の制御中に、温度調節弁５の開度が全開になったときには、直ちに、ステップＳ１２による蒸気調節弁１２の開度増加の制御が行われる。
【００４５】
ステップＳ１７における温度調節弁の制御が行われた後、現在の温水温度がバックアップ熱交換器併用モードでの第２温水設定温度に等しいかを判定する（ステップＳ１８）。温度検出器１６で測定した温水の温度を入力している第１制御装置１４は、ステップＳ１８の判定を行う。温度検出器１６で測定した温水の温度がその時点での第２温水設定温度に等しいとき、すなわち、ステップＳ１８の判定が「ＹＥＳ」のとき、バックアップ熱交換器の作動を停止する（ステップＳ１９）。第１制御装置１４は、ステップＳ１８の判定が「ＹＥＳ」のとき、第３制御装置１７に「蒸気調節弁閉」の制御信号を出力する。第３制御装置１７は、入力した「蒸気調節弁閉」の制御信号に基づいて蒸気調節弁１２を全閉状態にする。これによって、バックアップ熱交換器３への蒸気の供給が停止され、バックアップ熱交換器の作動が停止される。これによって、バックアップ熱交換器併用モードによる運転が終了する。ステップＳ１９でバックアップ熱交換器の作動が停止されることによって、系統の過剰加熱を避けることができる。ステップＳ１９においてバックアップ熱交換器の作動が停止された後に、ステップＳ１０の判定が行われる。
【００４６】
ステップＳ１８の判定が「ＮＯ」であるとき、第１制御装置１４は、トリップした温水ポンプの修繕が終了したかを判定する（ステップＳ２０）。これはステップＳ１０と同じ判定である。ステップＳ２０の判定が「ＮＯ」であるとき、その後、ステップＳ１５の判定が実行される。ステップＳ２０の判定が「ＹＥＳ」である場合には、第１制御装置１４は、バックアップ熱交換器の作動を停止させる（ステップＳ２１）。第１制御装置１４は、ステップＳ１９と同様に、第３制御装置１７に「蒸気調節弁閉」の制御信号を出力し、第３制御装置１７によって蒸気調節弁１２が閉じられる。そして、ステップＳ１１で、第１制御装置１４が、トリップしている温水ポンプ（例えば、温水ポンプ４Ｂ）に駆動制御信号を出力する。これにより、温水ポンプ２台運転モードの制御が第１制御装置１４によって行われる。
【００４７】
以上のように、第１制御装置１４、第２制御装置１５及び第３制御装置１７によって、温水供給システム１において、温水ポンプ２台運転モード、温水ポンプ１台運転モード及びバックアップ熱交換器併用モードにおける各制御が実行される。
【００４８】
これらの各モードでの温水供給システム１の運転の要点を、図４を用いて説明する。温水ポンプ４Ａ及び４Ｂが駆動される温水ポンプ２台運転モードでは、温度検出器１６で測定された温水の温度が外気温度及び特性２５によって求められた第１温水設定温度になるように、ステップＳ３において温度調節弁５の開度が制御される。このため、空調負荷２１に供給される温水の温度は、外気温度の変化に基づいて図４に示す特性２５に沿って変化する。図４に示すａ点で温水ポンプの１台がトリップしたとする。これ以降、温水供給システム１は温水ポンプ１台運転モードで運転される。第１制御装置１４は、ａ点での外気温度を用いて特性２６におけるｂ点での第２温水温度設定を求め、第２制御装置１５に出力する温水温度設定をａ点の第１温水温度設定からこれより温度が高いｂ点の第２温水温度設定に変更する（ステップＳ５）。外気温度の低下に伴って第２温水設定温度は、ｂ点の第２温水設定温度からｃ点の第２温水設定温度に向って変更されながら、第２制御装置１５による温度調節弁５の制御が行われる（ステップＳ８）。ｃ点で、トリップしていた１台の温水ポンプの修繕が終了したとする。このため、ステップＳ１０の判定が「ＹＥＳ」となり、トリップしていた温水ポンプが起動される（ステップＳ１１）。第１制御装置１４はｄ点での第１温水設定温度を求め、第２制御装置１５はｄ点での第１温水設定温度を用いて温度調節弁５を制御する（温水ポンプ２台運転モード）。
【００４９】
温水ポンプ４Ａ，４Ｂが駆動されているとき、図４に示すｅ点で温水ポンプの１台がトリップしたとする。これ以降、温水供給システム１は温水ポンプ１台運転モードで運転される。第１制御装置１４は、ｅ点での外気温度を用いて特性２６におけるｆ点での第２温水温度設定を求め、第２制御装置１５に出力する温水温度設定をｅ点の第１温水温度設定からこれより温度が高いｆ点の第２温水温度設定に変更する（ステップＳ５）。外気温度の低下に伴って第２温水設定温度は、ｆ点の第２温水設定温度から特性２６で定まる第２温水設定温度に変更されながら、第２制御装置１５による温度調節弁５の制御が行われる（ステップＳ８）。このとき、第２温水設定温度がｇ点の第２温水設定温度になったとき、温度調節弁５の開度が設定開度である全開になり、ステップＳ７の判定が「ＹＥＳ」となる。
【００５０】
このとき、第１制御装置１４が、第３制御装置１７に対して、「蒸気調節弁開」の制御信号を出力すると共に、第３温水設定温度を出力する（ステップＳ１２）。すなわち、バックアップ熱交換器併用モードの運転が開始される。第３制御装置１７は、蒸気調節弁１２を開いてバックアップ熱交換器３に蒸気を供給する。外気温度の低下に伴いｇ点の第２温水設定温度から特性２６で定まる第２温水設定温度に変更されながら、第２制御装置１５による温度調節弁５の制御が行われる（ステップＳ１７）。Ｃ点で、トリップしていた１台の温水ポンプの修繕が終了したとする。このため、ステップＳ２２の判定が「ＹＥＳ」となり、バックアップ熱交換器３の作動が停止される（ステップ２３）。その後、トリップしていた温水ポンプが起動される（ステップＳ１１）。第１制御装置１４はＢ点での第１温水設定温度を求め、第２制御装置１５はＢ点での第１温水設定温度を用いて温度調節弁５を制御する（温水ポンプ２台運転モード）。
【００５１】
５０％容量の温水ポンプの２台運転時及び５０％容量の温水ポンプ１台運転時におけるポンプからの吐出流量の変化を、図５を用いて説明する。図５は、同じタイプのポンプが２台並列接続されたときにおけるＱ−Ｈカーブを示している。実線は５０％容量のポンプ２台運転時における吐出流量と全揚程の関係を示し、一点鎖線は５０％容量のポンプ１台運転時における吐出流量と全揚程の関係を示している。点線は１００％容量のポンプ１台運転時における吐出流量と全揚程の関係を参考に示した。５０％容量の温水ポンプが２台運転されているときに一方の５０％容量の１台の温水ポンプが停止した場合には、吐出流量はＱ−Ｈカーブに従いＰ１点の１００％流量（５０％容量の温水ポンプ２台の合計の吐出流量）からＰ２点（７０％流量）まで減少する。しかしながら、５０％容量の温水ポンプ２台の並列運転時に５０％容量の温水ポンプ１台がトリップしても、吐出流量は半減せず、５０％容量の温水ポンプ１台の通常運転点での空調負荷２１が必要とする流量Ｑ３である５０％以上の、Ｐ２点での吐出流量（７０％流量）をキープすることができる。ゆえに、５０％容量の温水ポンプ１台トリップ時には加える熱量は２倍とならない。
【００５２】
以上に述べたことを考慮し、図４に示す５０％容量の温水ポンプ１台運転時における第２温水設定温度を定める特性２６を選定する。例として、Ｑ−Ｈカーブ上で、５０％容量の温水ポンプ１台がトリップしたとき、全ての空調負荷２１に供給される温水の合計流量が７０％になる場合について説明する。全ての空調負荷２１が必要とする温水の合計流量が１００％から７０％に減少する事象が発生するとしても、通常は、温水熱交換器２の加熱能力を１００％流量に合せて設計している。このため、全ての空調負荷２１が必要とする温水の流量が減少した場合には、原子力発電プラントの建屋内に設置された各空調負荷に対する、熱負荷の供給が困難となることが予想される。これを打開するために、全ての空調負荷２１が必要とする合計流量の温水に対する設定温度を図４に一点鎖線で示す特性２６で表される第２温水設定温度に切替える。特性２６で示される第２温水設定温度は、５０％容量の温水ポンプ１台運転時において全ての空調負荷２１に供給することができる７０％の温水の流量に対して定められたものである。外気温度が−７℃であるとき、温水ポンプ１台運転モードに対する特性２６で定まる第２温水設定温度Ｔ２（６３℃）は温水ポンプ２台運転モードに対する特性２５で定まる第１温水設定温度Ｔ１（４５℃）よりも高いので、−７℃の外気温度に対しても、温水ポンプ１台運転モードにおいて全ての空調負荷２１に供給できる熱負荷を確保することができる。
【００５３】
５０％容量の温水ポンプ１台運転時における、全ての空調負荷２１が必要とする温水の流量が７０％であるとき、温水熱交換器２は、ｇ点の第２温水設定温度まで温水の温度を上昇できる伝熱面積を有している。本実施例では、空調負荷２１に供給する温水の温度を、ｇ点の第２温水設定温度を超える第２温水設定温度まで上昇する場合には、温水熱交換器２で加熱された温水を、バックアップ熱交換器によってさらに加熱する。
【００５４】
本実施例では、バックアップ熱交換器併用モードだけでなく、原子炉の運転が停止されたときにも、バックアップ熱交換器３に蒸気が供給され、バックアップ熱交換器３が温水熱交換器２の替りに戻り温水を加熱する。このため、本実施例は、原子炉の運転が停止されたときでも空調負荷２１に温水を供給し、空調負荷２１が設置された部屋の暖房を行うことが可能になる。
【００５５】
駆動されている温水ポンプ４Ａ及び４Ｂのうち１台がトリップして空調負荷２１に供給される温水の流量が、図５に破線で示すＱ−Ｈカーブに沿って減少する。しかしながら本実施例は、このような温水流量の減少時においても、温度調節弁５が、温水ポンプ４Ａ及び４Ｂが運転されているときに温度調節弁５の制御に用いられる第１温水設定温度よりも高い第２温水設定温度を用いて温度調節弁５を制御するので、空調負荷２１が設置された領域において所定の暖房温度を確保することができる。このため、温水ポンプ４Ａ及び４Ｂに対する予備機の設置が不要になり、温水供給システムをコンパクトにできる。温水ポンプ４Ａ及び４Ｂとして、従来使用されている１００％容量の温水ポンプに比べて容量が小さい５０％容量の温水ポンプを用いることができる。このように容量が小さい温水ポンプ４Ａ及び４Ｂを用いることによっても、温水供給システム１がコンパクト化される。
【００５６】
本実施例では、通常運転時において５０％容量の２台の温水ポンプ、すなわち、温水ポンプ４Ａ及び４Ｂを運転している。このため、容量が小さい温水ポンプ４Ａ及び４Ｂの運転によって消費される電力は、従来の１００％容量の温水ポンプ１台の運転によって消費される電力よりも少なくなる。本実施例の温水供給システム１は、従来の原子力発電所の温水供給システムに比べて省エネルギーを達成している。
【００５７】
本実施例では、従来、原子炉の運転が停止されたときに加熱用に用いていたバックアップ熱交換器３を、温水ポンプ４Ａ及び４Ｂのうち１台がトリップしたときに、温水熱交換器２から排出された温水の加熱用として使用している。このため、外気温度が非常に低いときでも、空調負荷２１が設置された領域において所定の暖房温度を確保することができる。特に、本実施例では、温水ポンプ１台がトリップしている全期間ではなく、この期間の一部においてバックアップ熱交換器３を用いて温水熱交換器２から排出された温水を過熱している。バックアップ熱交換器３を用いた温水の加熱期間は、具体的には、第２温水設定温度に基づいて制御されている温度調節弁５の開度が設定開度（例えば、全開）になった後の期間である。本実施例は、このように、バックアップ熱交換器３を用いた温水の加熱期間を制限しているので、温水供給システム１の適切な使用による、過剰エネルギーの低減効果を得ることができる。
【実施例２】
【００５８】
本発明の他の実施例である実施例２の原子力発電所の温水供給システムを、図６を用いて説明する。本実施例の原子力発電所の温水供給システム１Ａは、特許第２９５４２５６号公報の第１図に記載され、従来の原子力発電所の温水供給システムに、換気空調補機常用冷却水系の冷水ポンプをバックアップの予備機として利用できるように付加した構成を有している。特許第２９５４２５６号公報の第１図に記載された従来の温水供給システムは、実施例１の温水供給システム１において、実質的に、第１制御装置１４を削除し、温水ポンプ４Ａ，４Ｂの２台を１００％容量の温水ポンプ１台に替えた構成を有する。温水供給システム１Ａは、１台の１００％容量の温水ポンプ４Ｃを温水戻り管９に設けている。逆止弁３０が温水ポンプ４Ｃの下流で温水戻り管９に設けられる。
【００５９】
換気空調補機常用冷却水系３１は、冷却水ポンプ３２を冷却水配管３５に設置している。さらに、隔離弁３３が冷却水ポンプ３２の下流で冷却水配管３５に設置され、隔離弁３４が冷却水ポンプ３２の上流で冷却水配管３５に設置されている。開閉弁３６が設けられたバイパス配管３７が、逆止弁３０の下流で温水戻り管９に接続され、隔離弁３３と冷却水ポンプ３２の間で冷却水配管３５に接続されている。開閉弁３８が設けられたバイパス配管３９が、温水ポンプ４Ｃの上流で温水戻り管９に接続され、隔離弁３４と冷却水ポンプ３２の間で冷却水配管３５に接続されている。
【００６０】
温水ポンプ４Ｃがトリップして運転を停止したとき、温水ポンプ４Ｃに設けられたトリップ検出器（図示せず）からとリップ信号が出力される。このトリップ信号を入力した制御装置４０は、開閉弁３６及び３８を開き、隔離弁３３及び３４を全閉状態にする。さらに、制御装置４０は、冷却水ポンプ３２に駆動制御信号を出力し、冷却水ポンプ３２を駆動させる。冷却水ポンプ３２の駆動によって、空調負荷２１から温水戻り管９に排出された戻り温水は、バイパス配管３９、冷却水配管３５、バイパス配管３７及び温水戻り管９を経て温水熱交換器２およびバイパス配管１０に供給される。逆止弁３０は、冷却水ポンプ３２から吐出されて温水戻り管９に流入した温水が温水ポンプ４Ｃの方向に逆流するのを防止する。
【００６１】
本実施例では、温水ポンプ４Ｃがトリップして冷却水ポンプ３２が駆動されても、バイパス熱交換器３には蒸気が供給されない。バイパス熱交換器３による戻り温水の加熱は、原子炉の運転が停止されたときに行われる。このときにおけるバイパス熱交換器３への上記の供給量は、制御装置１７による蒸気調節弁１２の開度制御によって調節される。制御装置１７は、温度検出器１８で測定された、バックアップ熱交換器３で加熱された温水の温度、及び設定温度に基づいて、蒸気調節弁１２の開度を制御する。
【００６２】
温水ポンプ４Ｃが駆動されているとき、及び温水ポンプ４Ｃがトリップして冷却水ポンプ３２が駆動されたとき、空調負荷２１に供給される温水の温度は、制御装置１５が温度調節弁５の開度を制御することによって行われる。すなわち、制御装置１５は、外気温度に基づいて設定された温水設定温度、及び温度検出器１６によって測定された、温水供給管８を流れる温水の温度（空調負荷２１に供給される温水の温度）に基づいて、温度調節弁５の開度を制御する。
【００６３】
空調負荷２１に供給される温水の流量に基づいて、開閉弁３６及び３８の開度がそれぞれ調節される。
【００６４】
本実施例は、１００％容量の温水ポンプ４Ｃがトリップしても換気空調補機常用冷却水系３１の冷却水ポンプ３２が駆動される。冷却水ポンプ３２が温水ポンプ４Ｃの予備機として機能するので、従来のように、温水ポンプ４Ｃの予備機として１００％容量のポンプを設ける必要がない。このため、原子力発電所の温水供給システムをコンパクト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の好適な一実施例である実施例１の原子力発電所の温水供給システムの構成図である。
【図２】図１に示す制御装置で実施される空調負荷に供給される温水の温度制御の一部を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す制御装置で実施される空調負荷に供給される温水の温度制御の残りを示すフローチャートである。
【図４】図２及び図３に示す温水の温度制御に用いられる第１温水設定温度及び第２温水設定温度の外気温度に対する変化を示す特性図である。
【図５】５０％容量の温水ポンプ２台運転時及び５０％容量の温水ポンプ１台運転時における吐出流量の変化を示す特性図である。
【図６】本発明の他の実施例である実施例２の原子力発電所の温水供給システムの構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
１，１Ａ…温水供給システム、２…温水熱交換器、３…バックアップ熱交換器、４Ａ，４Ｂ…温水ポンプ、５…温度調節弁、６，７，８…温水供給管、９…温水戻り管、１０，３７，３９…バイパス配管、１２…蒸気調節弁、１４…第１制御装置、１５…第２制御装置、１６，１８，２０…温度検出器、１７…第３制御装置、２１…空調負荷、３１…換気空調補機常用冷却水系、３２…冷却水ポンプ、３３，３４…隔離弁、３５…冷却水配管、４０…制御装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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