(57)【要約】【課題】発電プラントの起動に対して早期に実施でき、かつ、インリーク箇所を短時間で特定可能な発電プラントの試験方法、および、このような試験を行うために用いられる、発電プラントの試験装置を提供する。【解決手段】蒸気発生部で発生した蒸気が移動するラインのインリーク試験を行うための発電プラントの試験装置であって、前記発電プラントにおける装置に接続されるラインを、前記装置の内側から閉止する閉止手段と、前記装置側から、前記閉止手段により閉止された前記ラインを真空引きする真空引き手段と、を備え、前記装置は、復水器またはタービンであることを特徴とする発電プラントの試験装置が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気発生部で発生した蒸気が移動するラインのインリーク試験を行うための発電プラントの試験装置であって、
前記発電プラントにおける装置に接続されるラインを、前記装置の内側から閉止する閉止手段と、
前記装置側から、前記閉止手段により閉止された前記ラインを真空引きする真空引き手段と、を備え、
前記装置は、復水器またはタービンであることを特徴とする発電プラントの試験装置。
【請求項２】
前記閉止手段は、前記ラインに配置される空気圧閉止栓、または、前記ラインに配置されるプラグであることを特徴とする請求項１に記載の発電プラントの試験装置。
【請求項３】
前記真空引き手段は、
前記閉止手段を貫通する真空引きラインと、
前記真空引きラインを介して、前記閉止手段により閉止された前記ラインを真空引きするポンプと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の発電プラントの試験装置。
【請求項４】
前記閉止手段により閉止された前記ラインの真空度を計測する真空計を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の発電プラントの試験装置。
【請求項５】
蒸気発生部で発生した蒸気を第１の弁へ導く第１のラインと、
前記蒸気を前記第１の弁から第２の弁へ導く第２のラインと、
前記第２の弁が開いた状態で、前記蒸気を前記第２の弁からタービン側へ導く第３のラインと、
前記第２の弁が閉じた状態で、前記蒸気を前記第２の弁から復水器へ導く第４のラインと、
前記第２のラインから分岐して、前記蒸気を当該分岐点から第３の弁へ導く第５のラインと、
前記蒸気を前記第３の弁から前記復水器へ導く第６のラインと、
前記第５のラインから分岐して、前記蒸気を当該分岐点から第４の弁へ導く第７のラインと、
前記蒸気を前記第４の弁から補助蒸気系統へ導く第８のラインと、を備える発電プラントの試験方法であって、
前記第１乃至第４の弁を閉じるとともに、前記復水器の内側から前記第４のラインを閉止することにより、前記第２、第４、第５乃至第７のラインからなる閉じたエリアを形成する閉止ステップと、
前記閉じたエリアにおけるインリークの有無を試験する試験ステップと、を備えることを特徴とする発電プラントの試験方法。
【請求項６】
前記閉止ステップでは、前記復水器の内側から前記第４のラインに閉止手段を配置することにより、前記第４のラインを閉止し、
前記閉止手段は、前記第４のラインに配置される空気圧閉止栓、または、前記第４のラインに配置されるプラグであることを特徴とする請求項５に記載の発電プラントの試験方法。
【請求項７】
前記閉止ステップおよび前記試験ステップは、前記復水器を開放した状態で行われることを特徴とする請求項５または６に記載の発電プラントの試験方法。
【請求項８】
蒸気発生部で発生した蒸気のうち、タービンへ供給される蒸気の量を調整する第５の弁から、前記タービンへ蒸気を導く第１０のラインと、
前記第１０のラインから分岐して、蒸気を当該分岐点から復水器へ導く第１１のラインと、を備える発電プラントの試験方法であって、
前記第５の弁を閉じるとともに、前記タービンの内側から前記第１０のラインを閉止し、かつ、前記復水器の内側から前記第１１のラインを閉止することにより、前記第１０および第１１のラインからなる閉じたエリアを形成する閉止ステップと、
前記閉じたエリアにおけるインリークの有無を試験する試験ステップと、を備えることを特徴とする発電プラントの試験方法。
【請求項９】
前記閉止ステップでは、
前記タービンの内側から前記第１０のラインに閉止手段を配置することにより前記第１０のラインを閉止し、
前記復水器の内側から前記第１１のラインに閉止手段を配置することにより前記第１１のラインを閉止し、
前記閉止手段は、前記第１０のラインおよび前記第１１のラインに配置される空気圧閉止栓、または、前記第１０のラインおよび前記第１１のラインに配置されるプラグであることを特徴とする請求項８に記載の発電プラントの試験方法。
【請求項１０】
前記閉止ステップおよび前記試験ステップは、前記タービンを開放した状態で行われることを特徴とする請求項８または９に記載の発電プラントの試験方法。
【請求項１１】
前記閉止ステップおよび前記試験ステップは、前記復水器を開放した状態で行われることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の発電プラントの試験方法。
【請求項１２】
前記閉じたエリアにおけるインリークの有無を試験した後、前記閉止手段を取り外すステップを備えることを特徴とする請求項５乃至１１のいずれかに記載の発電プラントの試験方法。
【請求項１３】
前記試験ステップでインリークが検出された場合、前記閉じたエリア内で、インリーク箇所を特定する特定ステップを備えることを特徴とする請求項５乃至１２のいずれかに記載の発電プラントの試験方法。
【請求項１４】
前記試験ステップは、
前記閉じたエリアを真空引きするステップと、
前記閉じたエリアの真空度に基づいて、インリークの有無を判断するステップと、を含むことを特徴とする請求項５乃至１３のいずれかに記載の発電プラントの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラントの試験方法および発電プラントの試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、発電プラントにおけるタービン設備のインリーク試験は、復水器を真空引きした状態で行われる。復水器を真空引きするには、復水器空気抽出系統、グランド蒸気系統、復水補給水系統など、種々の系統の機器を運転させる必要がある。そのため、インリーク試験は、発電プラントの起動直前に各系統を運転させた後、タービン設備全体を対象として実施されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０６８００号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発電プラントの起動直前にインリーク試験を行う場合、インリーク試験から発電プラントの起動予定時までに時間的な余裕がない。仮にインリークが検出されると、インリーク箇所の特定や補修により、発電プラントの起動が遅れてしまうおそれがある。
【０００５】
また、タービン設備全体を対象としてインリーク試験を行うため、インリークが検出された場合に、インリーク箇所を特定するのに時間がかかってしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電プラントの起動に対して早期に実施でき、かつ、インリーク箇所を短時間で特定可能な発電プラントの試験方法、および、このような試験を行うために用いられる、発電プラントの試験装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、蒸気発生部で発生した蒸気が移動するラインのインリーク試験を行うための発電プラントの試験装置であって、前記発電プラントにおける装置に接続されるラインを、前記装置の内側から閉止する閉止手段と、前記装置側から、前記閉止手段により閉止された前記ラインを真空引きする真空引き手段と、を備え、前記装置は、復水器またはタービンであることを特徴とする発電プラントの試験装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、蒸気発生部で発生した蒸気を第１の弁へ導く第１のラインと、前記蒸気を前記第１の弁から第２の弁へ導く第２のラインと、前記第２の弁が開いた状態で、前記蒸気を前記第２の弁からタービン側へ導く第３のラインと、前記第２の弁が閉じた状態で、前記蒸気を前記第２の弁から復水器へ導く第４のラインと、前記第２のラインから分岐して、前記蒸気を当該分岐点から第３の弁へ導く第５のラインと、前記蒸気を前記第３の弁から前記復水器へ導く第６のラインと、前記第５のラインから分岐して、前記蒸気を当該分岐点から第４の弁へ導く第７のラインと、前記蒸気を前記第４の弁から補助蒸気系統へ導く第８のラインと、を備える発電プラントの試験方法であって、前記第１乃至第４の弁を閉じるとともに、前記復水器の内側から前記第４のラインを閉止することにより、前記第２、第４、第５乃至第７のラインからなる閉じたエリアを形成する閉止ステップと、前記閉じたエリアにおけるインリークの有無を試験する試験ステップと、を備えることを特徴とする発電プラントの試験方法が提供される。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、蒸気発生部で発生した蒸気のうち、タービンへ供給される蒸気の量を調整する第５の弁から、前記タービンへ蒸気を導く第１０のラインと、前記第１０のラインから分岐して、蒸気を当該分岐点から復水器へ導く第１１のラインと、を備える発電プラントの試験方法であって、前記第５の弁を閉じるとともに、前記タービンの内側から前記第１０のラインを閉止し、かつ、前記復水器の内側から前記第１１のラインを閉止することにより、前記第１０および第１１のラインからなる閉じたエリアを形成する閉止ステップと、前記閉じたエリアにおけるインリークの有無を試験する試験ステップと、を備えることを特徴とする発電プラントの試験方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発電プラントの試験を、発電プラントの起動に対して早期に実施でき、かつ、インリーク箇所を短時間で特定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】原子力発電プラントの概略構成図。
【図２】インリーク試験装置４１ａの概略構成を示す図。
【図３】インリーク試験装置４１ｂの概略構成を示す図。
【図４】原子力発電プラントの試験から起動までの手順を示すフローチャート。
【図５】インリーク試験の手順を示すフローチャート。
【図６】原子力発電プラントの概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、原子力発電プラントに適用した実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、原子力発電プラントの概略構成図である。図１の原子力発電プラントは、原子炉１と、タービン２と、復水器３とを備えている。原子炉１は、例えば沸騰水型原子炉であり、核分裂反応によって生じた熱エネルギーで水を沸騰させ、蒸気を発生させる。発生した蒸気によりタービン２が回転する。この回転による運動エネルギーが発電に用いられる。復水器３は、タービン２を回した後の蒸気を冷やして水に戻し、原子炉１内に再度注入する。
【００１４】
より具体的には、原子炉１（蒸気発生部）で発生した蒸気は、配管を通って原子炉１、タービン２および復水器３間を移動する。そして、配管上に弁１１〜１５が設けられている。ここで、配管を細かく区分けして、以下のように第１〜第１１のラインを定義する。
【００１５】
原子炉１で発生した蒸気を原子炉１から弁（第１の弁）１１へ導く部分を第１のライン２１と呼ぶ。蒸気を弁１１から弁（第２の弁）１２へ導く部分を第２のライン２２と呼ぶ。弁１２が開いた状態で、蒸気を弁１２から弁１３へ導く部分を第３のライン２３と呼ぶ。弁１２が閉じた状態で、蒸気を弁１２から復水器３へ導く部分を第４のライン２４と呼ぶ。
【００１６】
また、第２のライン２２から分岐して、蒸気を分岐点から弁（第３の弁）１４へ導く部分を第５のライン２５と呼ぶ。蒸気を弁１４から復水器３へ導く部分を第６のライン２６と呼ぶ。第５のライン２５から分岐して、蒸気を分岐点から弁（第４の弁）１５へ導く部分を第７のライン２７と呼ぶ。蒸気を弁１５から補助蒸気系統へ導く部分を第８のライン２８と呼ぶ。
【００１７】
さらに、弁（第５の弁）１３が閉じた状態で、蒸気を弁１３から復水器３へ導く部分を第９のライン２９と呼ぶ。弁１３の開き具合に応じて、蒸気を弁１３からタービン２へ導くラインを第１０のライン３０と呼ぶ。第１０のライン３０から分岐して、蒸気を復水器３へ導く部分を第１１のライン３１と呼ぶ。
【００１８】
弁１１はいわゆる主蒸気隔離弁であり、原子炉１で発生した蒸気をタービン２から隔離する。より具体的には、弁１１が開くと、原子炉１で発生した蒸気が第１のライン２１から第２のライン２２へ移動する。一方、弁１１が閉じると、原子炉１で発生した蒸気は原子炉１内に閉じ込められる。
【００１９】
弁１２はいわゆる主蒸気止め弁である。弁１２が開くと、第２のライン２２からタービン２側の第３のライン２３へ、蒸気が移動する。一方、弁１２が閉じると、第２のライン２２から第４のライン２４を介して、蒸気は復水器３へ逃がされる。第４のライン２４は、弁１２の運転前ウォーミングラインである。
【００２０】
弁１３はいわゆる主蒸気加減弁であり、タービン２へ供給される蒸気の量を制御する。より具体的には、弁１３の開き具合に応じた量の蒸気が、第３のライン２３から、第１０のライン３０を介してタービン２へ供給されるとともに、第１１のライン３１を介して復水器３へ逃がされる。一方。弁１３が完全に閉じると、第３のライン２３から第９のライン２９を介して蒸気は復水器３へ逃がされる。
【００２１】
弁１４はいわゆるタービンバイパス弁である。弁１４が開くと、第５のライン２５から第６のライン２６を介して、蒸気が復水器３へ逃がされる。
【００２２】
弁１５は止め弁であり、弁１５が開くと、第７のライン２７から第８のライン２８を介して、蒸気が補助蒸気系統へ供給される。補助蒸気系統とは、例えば蒸気を用いて加熱を行う加熱器などである。
【００２３】
以上のような配管（第１のライン２１〜第１１のライン３１）および弁１１〜１５は、原子力発電プラントにおける常用設備である。
【００２４】
このような原子力発電プラントにおいて、本実施形態に係るインリーク試験を行う際には、復水器３に接続される配管である第４のライン２４を閉止するために、インリーク試験装置４１が配置される。ここでの閉止とは、第４のライン２４と復水器３とを分離し、両者の間で蒸気や空気がほとんど行き来できなくなるようにすることを意味する。以下、インリーク試験装置４１の具体的な構成例をいくつか説明する。
【００２５】
図２は、インリーク試験装置４１の具体例であるインリーク試験装置４１ａの概略構成を示す図である。同図は、復水器３と、復水器３に接続される配管である第４のライン２４との接合点近傍に、インリーク試験装置４１ａが設置された様子を示している。インリーク試験装置４１ａは、閉止手段としてのバルーン（空気圧閉止栓）５１および空気供給ライン５２と、真空引き手段としてのポンプ５３および真空引きライン５４と、真空計５５とを有する。
【００２６】
バルーン５１は例えばゴム製であり、第４のライン２４内に配置される。復水器３側から空気供給ライン５２を介して、バルーン５１に空気が送り込まれる。これによりバルーン５１が膨張し、空気圧により第４のライン２４が閉止される。
【００２７】
また、バルーン５１には真空引きライン５４が貫通している。バルーン５１と真空引きライン５４との貫通点から空気が漏れることがないよう、バルーン５１と真空引きライン５４とは隙間なく封止されているのが望ましい。ポンプ５３は復水器３側に設けられる。そして、ポンプ５３は、真空引きライン５４を介して、第４のライン２４側を真空引きする。真空計５５は真空引きライン５４の真空度、言い換えると、真空引きされた第４のライン２４の真空度を計測する。
【００２８】
図３は、インリーク試験装置４１の別の例であるインリーク試験装置４１ｂの概略構成を示す図である。インリーク試験装置４１ｂは、図２のバルーン５１および空気供給ライン５２に代えて、閉止手段としてのヘキサプラグ５６を有する。ヘキサプラグ５６は復水器３から第４のライン２４へねじこまれる。その他の構成は図２とほぼ同様である。なお、ヘキサプラグは形状の一例であって、他の形状のプラグを用いてもよい。
【００２９】
インリーク試験装置４１はインリーク試験時に設置されるものであって、原子力発電プラントの起動時には取り外される。
【００３０】
続いて、原子力発電プラントの試験から起動までの手順を、図４のフローチャートを用いて説明する。初めに、原子力発電プラントにおける機器、配管および弁の点検を開始する（ステップＳ１）。点検の１つとして、復水器３の開放点検を行う（ステップＳ２ａ）。これは、復水器３を開放し、目視により溶接部に異常がないかなどを調べるものである。復水器３の開放点検と並行して、復水器３が開放された状態で本実施形態によるインリーク試験を行う（ステップＳ２ｂ）。
【００３１】
図５は、本実施形態によるインリーク試験の手順を示すフローチャートであり、図４のステップＳ２ｂを詳細に説明したものである。まず、弁１１，１２，１４，１５を閉じる（ステップＳ１１）。そして、復水器３の内側からインリーク試験装置４１を配置する（ステップＳ１２）。これにより、復水器３へ接続される配管は復水器３の内側から閉止される。その結果、配管の一部である第２のライン２４、第４のライン２４、第５のライン２５および第７のライン２７により閉じたエリア（図１のスポットを付した部分）６０が形成される。なお、ステップＳ１１，Ｓ１２は順序を入れ替えても構わない。
【００３２】
この状態で、閉じたエリア６０にインリークがないか試験を行う（ステップＳ１３）。より具体的には、インリーク試験装置４１のポンプ５３を稼働して、閉じたエリア６０を真空引きする。そして、真空計５５により閉じたエリア６０の真空度を計測する。真空度が所定の閾値以下であれば、インリークはないと判断される（ステップＳ１４のＮＯ）。一方、真空度が閾値より高ければ、インリークがあると判断される（ステップＳ１４のＹＥＳ）。インリークがある場合、閉じたエリア６０において、配管の溶接部などを検査し、インリーク箇所を特定する（ステップＳ１５）。インリーク箇所が特定されると、その個所を適宜補修する。
【００３３】
図１に示すように、閉じたエリア６０は、原子力発電プラントの一部であり、それほど広い空間ではない。よって、原子力発電プラント全体からインリーク箇所を特定するのに比べると、本実施形態では短時間にインリーク箇所を特定できる。
【００３４】
試験が完了すると、インリーク試験装置４１は復水器３から取り外される（ステップＳ１６）。
【００３５】
以上のようにしてインリーク試験が完了すると（図２のステップＳ２ｂ）、復水器３を閉じる（ステップＳ３）。その後、機器、配管および弁の点検が完了すると（ステップＳ４）、各系統を運転し（ステップＳ５）、復水器３を不図示のポンプにより真空引きする（ステップＳ６）。
【００３６】
そして、復水器３のインリーク試験を行う（ステップＳ７）。ここで、ステップＳ２ｂにより、図１の閉じたエリア６０についてのインリーク試験はすでに完了している。よって、少なくとも図１の閉じたエリア６０にインリーク箇所が存在する可能性を考慮する必要はなく、ステップＳ７でのインリーク試験は、復水器３について行えばよい。
【００３７】
そして、インリークがなければ原子力発電プラントが起動する（ステップＳ８）。
【００３８】
このように、第１の実施形態では、復水器３を内側から閉止するインリーク試験装置４１を用いて、閉じたエリア６０を形成する。そのため、閉じたエリア６０のインリーク試験については、復水器３を真空引きしなくてもよい。よって、復水器３を真空引きするための機器を運転させる必要がなく、原子力発電プラントの起動に対して、早期にインリーク試験を行うことができる。
【００３９】
また、インリークが確認された場合、閉じたエリア６０内でのみ、インリーク箇所を探せばよい。よって、原子力発電プラント全体を対象としてインリーク箇所を特定するより、短時間でインリーク箇所を特定できる。
【００４０】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態は復水器３の内側から第４のライン２４を閉止して、インリーク試験を行うものであった。これに対し、以下に説明する第２の実施形態では、タービン２の内側から第１０のライン３０を閉止して、インリーク試験を行うものである。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００４１】
本実施形態では、図６に示すように、タービン２に接続される配管である第１０のライン３０を閉止するために、インリーク試験装置４１が配置される。また、復水器３に接続される配管である第１１のライン４１を閉止するために、インリーク試験装置４１が配置される。インリーク試験装置４１は、例えば図２や図３に示したものである。
【００４２】
弁１３を完全に閉じ、かつ、２か所にインリーク試験装置４１を配置することで、配管の一部である第１０のライン３０および第１１のライン３１により閉じたエリア（図６のスポットを付した部分）７０が形成される。
【００４３】
このような構成において、閉じたエリア７０のインリーク試験は、タービン２および復水器３を開放した状態で行うことができる。
【００４４】
このように、第２の実施形態では、タービン２および復水器３を内側から閉止するインリーク試験装置４１を用いて、閉じたエリア７０を形成する。そのため、閉じたエリア７０のインリーク試験については、タービン２や復水器３を真空引きしなくてもよく、これらを開放した状態で行うことができる。よって、原子力発電プラントの起動に対して、早期にインリーク試験を行うことができる。
【００４５】
また、インリークが確認された場合、閉じたエリア７０内でのみ、インリーク箇所を探せばよい。よって、原子力発電プラント全体を対象としてインリーク箇所を特定するより、短時間でインリーク箇所を特定できる。
【００４６】
なお、上述した実施形態は、原子力発電プラントのみならず、蒸気発生部を用いた他の発電プラントにも適用可能である。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１  原子炉
２  タービン
３  復水器
１１〜１４  弁
２１〜３１  ライン
４１，４１ａ  インリーク試験装置
５１  バルーン
５２  空気供給ライン
５３  ポンプ
５４  真空引きライン
５５  真空計
５６  ヘキサプラグ
６０，７０  閉じたエリア
【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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