(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の湿分分離加熱器の出口から複数の低圧タービンの入口にかけての再熱蒸気系統を蒸気が各該湿分分離加熱器からそれぞれの前記低圧タービンに独立して設けられた第１系統および第２系統によって等量ずつ供給されるように構成し、この第１系統および第２系統にそれぞれ設けられる第１組合わせ中間弁および第２組合わせ中間弁を具備する原子力発電プラントの再熱蒸気管装置において、前記組合わせ中間弁をバイパスして前記第１系統および第２系統にそれぞれ並列に設けられ該湿分分離加熱器からの蒸気を該低圧タービンに導く第３系統および第４系統と、この第３および第４系統にそれぞれ設けられる第３組合わせ中間弁および第４組合わせ中間弁と、を具備することを特徴とする原子力発電プラントの再熱蒸気管装置。
【請求項２】
複数の湿分分離加熱器の出口から複数の低圧タービンの入口にかけての再熱蒸気系統を蒸気が各該湿分分離加熱器からそれぞれの前記低圧タービンに独立して設けられた第１系統および第２系統によって等量づつ供給されるように構成し、この第１系統および第２系統にそれぞれ設けられる第１組合わせ中間弁および第２組合わせ中間弁を具備する原子力発電プラントの再熱蒸気管装置において、前記第１系統の前記第１組合わせ中間弁の下流側を相互に連絡して設けられる第３系統と、前記第２系統の前記第２組合わせ中間弁の下流側を相互に連絡して設けられる第４系統と、を具備することを特徴とする原子力発電プラントの再熱蒸気管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は原子力発電プラントの高圧タービン、湿分分離加熱器、低圧タービン等における抽気系統に係り、特に、組合わせ中間弁の閉止時に湿分分離加熱器で扱う蒸気量の増加を防止するようにした原子力発電プラントの再熱蒸気管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に原子力発電プラントの抽気装置を示す。原子炉（図示せず）で発生した蒸気は主蒸気管２を通り、高圧タービン１に入り、膨張を遂げて仕事を行う。高圧タービン１の排気蒸気はクロスアラウンド管３ａ，３ｂを通り、湿分分離加熱器４ａ，４ｂに入る。この湿分分離加熱器４ａ，４ｂ内では湿分が除去され、さらに別に供給される加熱蒸気によって過熱蒸気になるまで加熱される。湿分分離加熱器４ａ，４ｂを出た蒸気は蒸気管５ａ，５ｂを通って低圧タービン６ａ，６ｂに入り、さらに膨張して仕事を行う。低圧タービン６ａ，６ｂの排気は復水器（図示せず）へ入り、凝縮し、復水系および給水系をへて再び原子炉へ給水される。
【０００３】
蒸気管５ａ，５ｂの経路には第１組合わせ中間弁７ａ，７ｂ、第２組合わせ中間弁８ａ，８ｂが設けられ、負荷急変時に蒸気の流入を防ぐと共に、過速状態に陥るのを防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の原子力発電プラントにおいては第１，第２組合わせ中間弁７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂのうち試験時試験対象の弁と直接連絡していない湿分分離加熱器４ａ，４ｂにおいて取扱う蒸気量が増大するという問題がある。
【０００５】
第１組合わせ中間弁７ａの試験を具体例としてこの現象を説明する。すなわち、試験される第１組合わせ中間弁７ａを通過する蒸気量は、試験のために弁体が閉じた時点から零となり、低圧タービン６ａへ流入する蒸気流量が一時的に約半分になる。
【０００６】
低圧タービン６ａ，６ｂ内部の流動抵抗は、高圧タービン１を出てからクロスアラウンド管３ａ，３ｂ、湿分分離器４ａ，４ｂ、蒸気管５ａ，５ｂ、第１，第２組合わせ中間弁７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂを通り、低圧タービン６ａ，６ｂに入るまでの機器、配管の流動抵抗と比較してかなり大きい。そのため、第１組合わせ中間弁７ａが試験により閉まると、蒸気流量が零となり、低圧タービン６ａに流れ込む蒸気は第２組合わせ中間弁８ａにある蒸気管５ｂからだけとなる。つまり、低圧タービン６ａに流れ込む蒸気は一時的に約半分となり、低圧タービン６ａの流動抵抗が急激に減少する。
【０００７】
高圧タービン１の排気圧と、低圧タービン６ａ，６ｂの排気圧力は一定であるため、低圧タービン６ａ内の流動抵抗の減少に伴い高圧タービン１からクロスアラウンド管３ｂ、湿分分離加熱器４ｂ、第２組合わせ中間弁８ａを通過し、低圧タービン６ａに流れる系統の蒸気流量が増加する。これに対し、高圧タービン１からクロスアラウンド管３ａを通り、湿分分離加熱器４ａに流れ込む蒸気流量は減少する。第１，第２組合わせ中間弁７ｂ，８ｂを通過する蒸気量は、試験前と整定後では変化は小さいが、第２組合わせ中間弁８ａを通過する蒸気量は約２倍になる。
【０００８】
こうして湿分分離加熱器４ａで扱う蒸気量が第１組合わせ中間弁７ａの試験により減少した分、湿分分離加熱器４ｂで取扱う蒸気量が増加する。
【０００９】
図４に蒸気流量の各時間における変化を示している。符号ｅ，ｆ，ｇ，ｈは第１，第２組合わせ中間弁７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂを通る蒸気量、ｉA ，ｉB は低圧タービン６ａ，６ｂに流入する蒸気量、ｊA ，ｊB は湿分分離加熱器４ａ，４ｂで扱う蒸気量の各時間での変化を示す。
【００１０】
Ｑ1 は第１組合わせ中間弁７ａの試験開始前に第１，第２組合わせ中間弁７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂに流れる蒸気流量、Ｑ2 は第１組合わせ中間弁７ａの全閉後、流量が整定した後に低圧タービン６ａに流入する蒸気量（＝整定後のｇ）、Ｑ3 は整定後湿分分離加熱器４ｂで取扱う蒸気量（整定後のｇ＋ｈ）を示し、ｔ1 は試験開始時間、ｔ2 は全閉完了時間、ｔ3 は蒸気流量が整定した時間を示す。
【００１１】
第１組合わせ中間弁７ａを通る蒸気流量ｅは、試験開始と同時に減少し始め、弁体が閉じて零となる。それに伴い低圧タービン６ａに流入する蒸気流量ｉA （＝ｅ＋ｇ）は、当初の蒸気流量２×Ｑ1 （ｅ＝Ｑ1 ，ｇ＝Ｑ1 ）から急激に減少し、全閉完了後第２組合わせ中間弁８ａを通過する蒸気流量ｇ（＝ｉA ）が増加してゆき、当初低圧タービン６ａに流入していた蒸気流量（＝２Ｑ1 ）付近の流量Ｑ2 で整定する。
【００１２】
第１組合わせ中間弁７ｂの蒸気流量ｆは第１組合わせ中間弁７ａが全閉しても、低圧タービン６ｂ内部の流動抵抗が大きいので、試験前の流量Ｑ1 よりも少し増加した流量で整定する。こうして、高圧タービン１から湿分分離加熱器４ａへ流入する蒸気量もｊA （＝ｅ＋ｆ）も、試験前の２Ｑ1 からＱ1 付近まで減少する。
【００１３】
第１組合わせ中間弁８ｂの蒸気流量ｈは第２組合わせ中間弁８ａの蒸気流量が増加したため、湿分分離加熱器４ｂに流入する蒸気量もｊB （＝ｇ＋ｈ）が増加し、流動抵抗が増加したことにより減少し、試験前の流量Ｑ1 より少々減少した流量で整定する。
【００１４】
こうして、低圧タービン４ｂの流入蒸気量ｉB （＝ｇ＋ｈ）は全閉前後で大きな変化はなく、湿分分離加熱器４ａの処理する蒸気量ｊA （＝ｅ＋ｆ）組合わせ中間弁７ａが試験により全閉することにより当初の蒸気量２Ｑ1 よりＱ1 近くまで減少して整定したのに対し、湿分分離加熱器４ｂの処理する蒸気量ｊB （＝ｇ＋ｈ）はＱ3 まで増加する。
【００１５】
このように第１，第２組合わせ中間弁のいずれか１つを試験中、試験を対象となるものと直接連絡していない湿分分離加熱器で取扱う蒸気量が増大することになる。この現象は低圧タービンの数が少ないほど顕著である。このため湿分分離加熱器４ａ，４ｂは、この蒸気処理量を見込んで通常運転中の容量より大容量で設計する必要があり、機器が大形化する原因となっている。
【００１６】
本発明の目的は、組合わせ中間弁の試験中、試験対象にならない湿分分離加熱器で取扱う蒸気量が増加するのを防止するようにした原子力発電プラントの再熱蒸気管装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、複数の湿分分離加熱器の出口から複数の低圧タービンの入口にかけての再熱蒸気系統を蒸気が各該湿分分離加熱器からそれぞれの前記低圧タービンに独立して設けられた第１系統および第２系統によって等量ずつ供給されるように構成し、この第１系統および第２系統にそれぞれ設けられる第１組合わせ中間弁および第２組合わせ中間弁を具備する原子力発電プラントの再熱蒸気管装置において、前記組合わせ中間弁をバイパスして前記第１系統および第２系統にそれぞれ並列に設けられ該湿分分離加熱器からの蒸気を該低圧タービンに導く第３系統および第４系統と、この第３および第４系統にそれぞれ設けられる第３組合わせ中間弁および第４組合わせ中間弁と、を具備することを特徴とするものである。
【００１８】
さらに、本発明の請求項２に係る発明は、複数の湿分分離加熱器の出口から複数の低圧タービンの入口にかけての再熱蒸気系統を蒸気が各該湿分分離加熱器からそれぞれの前記低圧タービンに独立して設けられた第１系統および第２系統によって等量づつ供給されるように構成し、この第１系統および第２系統にそれぞれ設けられる第１組合わせ中間弁および第２組合わせ中間弁を具備する原子力発電プラントの再熱蒸気管装置において、前記第１系統の前記第１組合わせ中間弁の下流側を相互に連絡して設けられる第３系統と、前記第２系統の前記第２組合わせ中間弁の下流側を相互に連絡して設けられる第４系統と、を具備することを特徴とするものである。
【００１９】
【作用】
本発明によれば、原子力発電プラントの抽気系統においてあらたに追加して設けた蒸気管によって、いずれかの組合わせ中間弁が閉止している場合であっても湿分分離加熱器から低圧タービンへ流れる蒸気流量が確保される。
【００２０】
また、本発明においては、組合わせ中間弁の下流側で連絡する連絡管によって湿分分離加熱器から低圧タービンへ向かう蒸気流量が確保される。これにより各湿分分離加熱器で扱う蒸気量が変動するのを防止することができる。かくして、いずれかの組合わせ中間弁が閉止している場合であっても、湿分分離器で取扱う蒸気量が増加しないので、湿分分離加熱器を大型化する等の従来不可避であった特段の措置をとることなく、低圧タービンへ流れる蒸気量変動を比較的安定して推移させることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例の図１を参照して説明する。なお、従来技術によって説明された構成には図３と同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図１において、湿分分離加熱器４ａと低圧タービン６ａ，６ｂとは２本の蒸気管（以下、第１蒸気管と称する）５ａ，５ａによって、また湿分分離加熱器４ｂと低圧タービン６ａ，６ｂとは２本の蒸気管（以下、第２蒸気管と称する）５ｂ，５ｂによってそれぞれ結ばれて独立した系統が構成されている。２本の第１蒸気管５ａにはそれぞれ第１組合わせ中間弁７ａ，７ｂが設けられ、２本の第２蒸気管５ｂにはそれぞれ第２組合わせ中間弁８ａ，８ｂが設けられている。
【００２３】
この系統に加えて本実施例では、湿分分離加熱器４ａと、２本の第１蒸気管５ａ，５ａの第１組合わせ中間弁７ａ，７ｂの出口側とを連絡するように、２本の第３蒸気管９ａ，９ａを設置する。この２本の第３蒸気管９ａ，９ａには、それぞれ第１組合わせ中間弁７ａ，７ｂに見合う第３組合わせ中間弁10ａ，10ｂを設ける。また、湿分分離加熱器４ｂと、２本の第１蒸気管５ｂ，５ｂの第２組合わせ中間弁８ａ，８ｂの出口側とを連絡するように、２本の第４蒸気管９ｂ，９ｂを設置する。この２本の第４蒸気管９ｂ，９ｂには、それぞれ第２組合わせ中間弁８ａ，８ｂに見合う第４組合わせ中間弁11ａ，11ｂを設ける。
【００２４】
上記による各組合わせ中間弁７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの試験は第３蒸気管９ａまたは第４蒸気管９ｂに蒸気の流れを保って実施する。たとえば、第１組合わせ中間弁７ａの試験においてその弁体が全閉されたとき、第１組合わせ中間弁７ａをバイパスするために、第３組合わせ中間弁10ａを全開に保って第３蒸気管９ａから低圧タービン６ａにかけての蒸気の流れを確保する。
【００２５】
このとき、湿分分離加熱器４ａからは、第３組合わせ中間弁10ａを介する１本の第３蒸気管と第１組合わせ中間弁７ｂを介する１本の第１蒸気管とから、低圧タービン６ａまたは６ｂに蒸気が導かれるから、この蒸気の流量は、図３に示した従来の系統における湿分分離加熱器４ａからの蒸気流量と比較して２倍となる。
【００２６】
なお、この流量の確保は、第１組合わせ中間弁７ａの試験に代えて、他の第１および第２組合わせ中間弁７ｂ，８ａ，８ｂの試験を行う場合においても同様である。
【００２７】
この構成により、試験開始前と同等な蒸気が確保され、湿分分離加熱器４ａ，４ｂで扱う蒸気量を同等とすることができるから、もって機器を大型化することなく低圧タービンへ流れる蒸気量変動を比較的安定して推移させることができる。
【００２８】
本発明の他の実施例を図２を参照して説明する。
図２において、湿分分離加熱器４ａと低圧タービン６ａ，６ｂとは２本の第１蒸気管５ａ，５ａによって、また湿分分離加熱器４ｂと低圧タービン６ａ，６ｂとは２本の第２蒸気管５ｂ，５ｂによってそれぞれ結ばれて、独立した系統が構成されている。２本の第１蒸気管５ａにはそれぞれ第１組合わせ中間弁７ａ，７ｂが設けられ、２本の第２蒸気管５ｂにはそれぞれ第２組合わせ中間弁８ａ，８ｂが設けられている。
【００２９】
本実施例においては、第１組合わせ中間弁７ａ，７ｂの下流側の２本の第１蒸気管５ａを第１連絡管12ａによって相互に連絡すべく接続するとともに、第２組合わせ中間弁８ａ，８ｂの下流側の２本の第２蒸気管５ｂを第２連絡管12ｂによって相互に連絡すべく接続する。この第１連絡管12ａには、第１連絡弁13ａを、また第２連絡管12ｂには第２連絡弁13ｂをそれぞれ設ける。
【００３０】
上記構成による各組合わせ中間弁７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂの試験は第１連絡管12ａまたは第２連絡管12ｂに蒸気の流れを保って実施する。たとえば、第１組合わせ中間弁７ａの試験では、第１連絡弁13ａを全開して、第１組合わせ中間弁７ｂを有する１本の第１蒸気管５ａを流通する蒸気の一部を、この第１蒸気管に分岐接続する第１連絡管12ａを介して低圧タービン６ａに流入させることで、湿分分離加熱器４ａから低圧タービン６ａにかけての蒸気の流れを確保する。
【００３１】
本実施例においても、試験開始前と同様な蒸気が確保され、湿分分離加熱器４ａ，４ｂで取扱う蒸気量は同等に保たれる。したがって、これらの機器を大型化することなく低圧タービンへ流れる蒸気量変動を比較的安定して推移させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、いずれかの組合わせ中間弁の試験中、湿分分離器から低圧タービンへ流れる蒸気流量を確保することができ、湿分分離加熱器で扱う蒸気量が各々同等に保たれるから、もって湿分分離加熱器を大型化することなく低圧タービンへ流れる蒸気量変動を比較的安定して推移させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による再熱蒸気管装置の一実施例を示す系統図。
【図２】本発明の他の実施例を示す系統図。
【図３】従来技術による装置の一例を示す系統図。
【図４】従来の流量と時間の関係を示す図。
【符号の説明】
４ａ，４ｂ…湿分分離加熱器、５ａ，５ｂ，９ａ，９ｂ…蒸気管、６ａ，６ｂ…低圧タービン、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，10ａ，10ｂ，11ａ，11ｂ…組合わせ中間弁、12ａ，12ｂ…連絡管、13ａ，13ｂ…連絡弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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