(57)【要約】【課題】熱出力向上運転中に低圧復水ポンプ２がトリップした場合でもプラント運転を安定して継続できる給水運用システムを提供する。【解決手段】復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動すると、低圧復水ポンプ２〜４、高圧復水ポンプ８〜１０は３台運転状態となる。通常時のタービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時（２台運転状態）と比べて上昇する。更に、低圧復水ポンプ２がトリップしても復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時と比べてタービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力低下の程度は少ない。タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力はトリップ設定値を下回ることはなく、タービン駆動給水ポンプ１３が自動停止するおそれはない。【選択図】図１
2011180013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を凝縮する復水器と、
復水器で凝縮された復水を昇圧し、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される復水ポンプと、
この復水ポンプの下流側に設置され、復水ポンプの吐出水を更に昇圧して原子炉へ送水し、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される給水ポンプと、
この復水ポンプとこの給水ポンプとを制御する制御手段とを備え、
この制御手段は、前記復水ポンプ常用機の１台がトリップした場合に、前記復水ポンプと前記給水ポンプの運転台数のアンバランスを検知して前記給水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記復水ポンプ予備機を自動起動させた後、前記給水ポンプ予備機を自動起動させるインターロック機能を有する
原子力発電所の給水運用システムにおいて、
前記制御手段は、熱出力向上運転時において、前記復水ポンプ予備機を常時運転させる復水ポンプ予備機常時運転機能を有する
ことを特徴とする原子力発電所の給水運用システム。
【請求項２】
前記複数の復水ポンプは、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される低圧復水ポンプと、この低圧復水ポンプの下流側に設置され、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される高圧復水ポンプとを含み、
前記制御手段の前記インターロック機能は、前記低圧復水ポンプ常用機の１台がトリップした場合に、前記低圧復水ポンプ、前記高圧復水ポンプと前記給水ポンプの運転台数のアンバランスを検知して前記高圧復水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記給水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記低圧復水ポンプ予備機を自動起動させた後、前記高圧復水ポンプ予備機を自動起動させ、前記給水ポンプ予備機を自動起動させ、
前記制御手段の復水ポンプ予備機常時運転機能は、熱出力向上運転時において、少なくとも前記低圧復水ポンプ予備機を常時運転させる
ことを特徴とする原子力発電所の給水運用システム。
【請求項３】
蒸気を凝縮する復水器と、復水器で凝縮された復水を昇圧し、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される復水ポンプと、この復水ポンプの下流側に設置され、復水ポンプの吐出水を更に昇圧して原子炉へ送水する、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される給水ポンプとを備えた原子力発電所の給水システムの運用方法であって、
定格出力運転時において、前記復水ポンプ常用機の１台がトリップした場合に、給水システムの有するインターロック機能が作動し、前記給水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記復水ポンプ予備機を自動起動させた後、前記給水ポンプ予備機を自動起動させる原子力発電所給水システムの運用方法において、
熱出力向上運転時において、前記復水ポンプ予備機を常時運転させる
ことを特徴とする原子力発電所給水システムの運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力発電所の給水運用システムに係わり、特に既設原子力発電所の熱出力向上運転における給水運用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の給水運用システムは、復水器で凝縮された復水を復水ポンプ、給水ポンプを経由して原子炉へ供給するよう構成されている。一般に、復水ポンプは、低圧復水ポンプ（常用２台と予備１台の並列ポンプ群）と、高圧復水ポンプ（常用２台と予備１台の並列ポンプ群）で構成される。高圧復水ポンプは低圧復水ポンプの下流側に設置される。低圧復水ポンプは１台当り５０％の容量を持つ。高圧復水ポンプは１台当り５０％の容量を持つ。給水ポンプは、タービン駆動給水ポンプ２台と予備機である電動機駆動給水ポンプ２台とで構成される。タービン駆動給水ポンプは１台当り５０％の容量を持ち、電動機駆動給水ポンプは１台当り２５％の容量を持つ。
【０００３】
このような給水運用システムにおいて、低圧復水ポンプ２台と高圧復水ポンプ２台とタービン駆動給水ポンプ２台の運転中にトラブルが発生し、復水ポンプ（たとえば低圧復水ポンプ）の１台がトリップし、もう一方の復水ポンプ１台が運転継続する場合、上流側と下流側のポンプ間に運転台数のアンバランスが発生し、結果として下流側に設置された給水ポンプの吸込圧力が低下する。給水ポンプの吸込圧力が低下すると、ポンプの有効吸込水頭が低下し、キャビテーションが発生する可能性がある。キャビテーション発生はポンプ故障の原因になる。
【０００４】
このようなキャビテーション発生を防止するために、原子力発電所の給水運用システムはインターロック機能を設けている（例えば、特許文献１）。インターロック機能は、上流側ポンプの運転台数が下流側ポンプの運転台数より少ないといった運転台数のアンバランスを検知し、下流側ポンプを自動停止させた後、各ポンプ予備機を上流側から順次起動させる。例えば、低圧復水ポンプの１台がトリップし、もう一方の低圧復水ポンプ１台が運転継続する場合、低圧復水ポンプの運転台数が１台に対し、高圧復水ポンプ、タービン駆動給水ポンプの運転台数は各２台となり、運転台数のアンバランスが生じることから、高圧復水ポンプ１台とタービン駆動給水ポンプ１台を自動停止し、低圧復水ポンプ予備機を起動させた後、順次高圧復水ポンプ予備機を起動させ、電動機駆動給水ポンプ２台を起動させるような、制御を行う。なお、インターロック機能は、高圧復水ポンプの１台がトリップした場合、高圧復水ポンプの運転台数が１台に対し、タービン駆動給水ポンプの運転台数は２台となり、運転台数のアンバランスが生じることから、タービン駆動給水ポンプ１台を自動停止し、高圧復水ポンプ予備機を起動させた後、順次電動機駆動給水ポンプ２台を起動させるような、制御を行う。
【０００５】
このようなインターロック機能作動時において、運転を継続しているタービン駆動給水ポンプ１台の吸込圧力が過渡的に低下する。すなわち、２台運転中の低圧復水ポンプのうち何らかの理由で低圧復水ポンプの１台がトリップした場合、インターロック機能作動時において下流側の高圧復水ポンプ１台とタービン駆動給水ポンプ１台が自動停止する。夫々の予備機が順次起動するまでの間、過渡的に１台運転状態となった低圧復水ポンプを流れる流量は運転台数減少により増加するため、運転を継続する低圧復水ポンプ揚程が低下し、その結果、高圧復水ポンプの吸込圧力が低下する。更に、過渡的に１台運転状態となった高圧復水ポンプを流れる流量は運転台数減少により増加するため、運転を継続する高圧復水ポンプ揚程が低下し、その結果、給水ポンプの吸込圧力が低下する。
【０００６】
一方、タービン駆動給水ポンプは、その吸込圧力が所定のトリップ設定値を下回ると、ポンプ保護のため自動停止する。原子力発電所の給水運用システムは、後述する定格出力運転時において、インターロック機能作動時にタービン駆動給水ポンプの吸込圧力が低下しても、所定のトリップ設定値を下回らないように、プラント設計段階で諸元が設定されている。これにより、低圧復水ポンプの１台がトリップし、インターロック機能が作動した場合でも、原子炉熱出力を下げることなくプラント運転を安定して継続できる。
【０００７】
ところで、既設原子力発電所を有効利用することを企図して、既存の原子力発電所の設備改造を行うことにより、原子炉の熱出力向上運転が検討されている（例えば、非特許文献１）。既存の原子力発電所は、定格出力（１００％出力）運転を前提に、各設備の諸元が設定されていた。このような既存の原子力発電所において、熱出力向上（例えば定格の１１０％出力）運転を行おうとすると、出力増加に連動して、給水システムは給水流量を増加させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特昭６３−２７１００５号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】経済産業省総合資源エネルギー調査会原子力安全・保安院原子炉安全小委員会原子炉熱出力向上ワーキンググループ第１回配布資料１−１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般にポンプは、給水流量が増加するとポンプの出入口圧力差である揚程が低下するポンプ特性を有する。
【００１１】
熱出力向上運転時に給水流量が増加した場合、ポンプ特性に従い、低圧復水ポンプの揚程が低下し、低圧復水ポンプ下流に設置されている高圧復水ポンプの吸込圧力が低下する。また、ポンプ特性に従い、高圧復水ポンプの揚程が低下する。その結果、更に下流側に設置されている給水ポンプの吸込圧力が熱出力向上前（定格出力運転時）と比べて低下する。
【００１２】
低圧復水ポンプの１台がトリップし、インターロック機能が作動すると、運転を継続するタービン駆動給水ポンプ１台の吸込圧力が過渡的に低下することは、前述したとおりである。
【００１３】
定格出力（１００％出力）運転時においては、インターロック機能作動時にタービン駆動給水ポンプの吸込圧力が低下しても、所定の設定値を下回らないように、諸元が設定されている。運転を継続するタービン駆動給水ポンプは、自動停止することはない。
【００１４】
しかし、熱出力向上運転時においては、インターロック機能作動前の給水ポンプの吸込圧力が定格出力運転時と比べて低下しているため、インターロック機能が作動し、運転を継続するタービン駆動給水ポンプ１台の吸込圧力がさらに低下すると、所定の設定値を下回り、運転を継続するタービン駆動給水ポンプは、自動停止するおそれがある。
【００１５】
２台のタービン駆動給水ポンプが停止すると、原子炉への給水が停止する、いわゆる全給水喪失となる可能性がある。全給水喪失事象そのものは、安全解析の事故事象として評価されており原子炉の安全に対しては対策がとられているが、プラント稼働率に影響することになる。
【００１６】
このような課題の対応策として、復水ポンプの高揚程型への取り替えや、復水ポンプの追設も考えられるが、既設原子力発電所を有効利用するという趣旨に反し、プラント経済の観点から好ましくない。
【００１７】
本発明の目的は、既設原子力発電所の熱出力向上運転中に復水ポンプ１台がトリップした場合でもプラント運転を安定して継続できる原子力発電所の給水運用システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、蒸気を凝縮する復水器と、復水器で凝縮された復水を昇圧し、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される復水ポンプと、この復水ポンプの下流側に設置され、復水ポンプの吐出水を更に昇圧して原子炉へ送水し、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される給水ポンプと、この復水ポンプとこの給水ポンプとを制御する制御手段とを備え、この制御手段は、前記復水ポンプ常用機の１台がトリップした場合に、前記復水ポンプと前記給水ポンプの運転台数のアンバランスを検知して前記給水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記復水ポンプ予備機を自動起動させた後、前記給水ポンプ予備機を自動起動させるインターロック機能を有する原子力発電所の給水運用システムにおいて、前記制御手段は、熱出力向上運転時において、前記復水ポンプ予備機を常時運転させる復水ポンプ予備機常時運転機能を有する。
【００１９】
このように構成した本発明においては、復水ポンプ予備機常時運転機能が作動すると、復水ポンプは全台運転状態となり、各ポンプの吐出流量は減少し、ポンプ特性に従い、各ポンプの揚程が上昇する。その結果、通常時の給水ポンプの吸込圧力が復水ポンプ予備機常時運転機能未作動時と比べて上昇する。更に、この状態で復水ポンプがトリップしても、復水ポンプ予備機常時運転機能未作動時と比べて給水ポンプの吸込圧力低下の程度は少ない。給水ポンプの吸込圧力はトリップ設定値を下回ることはなく、給水ポンプが自動停止するおそれはない。これにより、既設原子力発電所の熱出力向上運転中に復水ポンプ１台がトリップした場合でもプラント運転を安定して継続できる。
【００２０】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記複数の復水ポンプは、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される低圧復水ポンプと、この低圧復水ポンプの下流側に設置され、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される高圧復水ポンプとを含み、前記制御手段の前記インターロック機能は、前記低圧復水ポンプ常用機の１台がトリップした場合に、前記低圧復水ポンプと前記高圧復水ポンプ、前記給水ポンプの運転台数のアンバランスを検知して前記高圧復水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記給水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記低圧復水ポンプ予備機を自動起動させた後、前記高圧復水ポンプ予備機を自動起動させ、前記給水ポンプ予備機を自動起動させ、前記制御手段の復水ポンプ予備機常時運転機能は、熱出力向上運転時において、少なくとも前記低圧復水ポンプ予備機を常時運転させる。
【００２１】
一般に、復水ポンプは、低圧復水ポンプと、その下流側に設置される高圧復水ポンプで構成される。低圧復水ポンプ１台トリップした場合と、高圧復水ポンプ１台トリップした場合を比較すると、最上流側にある、低圧復水ポンプがトリップした場合の方が、下流側にある給水ポンプの吸込圧力への影響が大きい。
【００２２】
少なくとも低圧復水ポンプ予備機を常時運転させることにより、既設原子力発電所の熱出力向上運転中に低圧復水ポンプ１台がトリップした場合でもプラント運転を安定して継続できる。
【００２３】
（３）上記目的を達成するために、本発明は、蒸気を凝縮する復水器と、復水器で凝縮された復水を昇圧し、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される復水ポンプと、この復水ポンプの下流側に設置され、復水ポンプの吐出水を更に昇圧して原子炉へ送水する、複数の常用機と予備機とを含み、これらが並列配置される給水ポンプとを備えた原子力発電所の給水システムの運用方法であって、定格出力運転時において、前記復水ポンプ常用機の１台がトリップした場合に、給水システムの有するインターロック機能が作動し、前記給水ポンプ常用機の１台を自動停止させ、前記復水ポンプ予備機を自動起動させた後、前記給水ポンプ予備機を自動起動させる原子力発電所給水システムの運用方法において、熱出力向上運転時において、前記復水ポンプ予備機を常時運転させる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の給水運用システムによれば、既設原子力発電所の熱出力向上運転中に復水ポンプ１台がトリップした場合でもプラント運転を安定して継続できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】原子力発電所の給水運用システムの概略構成図である。
【図２】ポンプ一般の特性を示す図である。
【図３】インターロック機能の処理を示すフローチャートである。
【図４】（Ａ）給水運用システムにおける通常時の圧力状態の概要を説明する図である。（Ｂ）給水運用システムにおける低圧復水ポンプトリップ時の圧力状態の概要を説明する図である。（定格出力運転時）
【図５】（Ａ）低圧復水ポンプトリップ時の給水ポンプの流量挙動を示す図である。（Ｂ）低圧復水ポンプトリップ時のタービン駆動給水ポンプの吸込圧力の挙動を示す図である。（定格出力運転時）
【図６】（Ａ）給水運用システムにおける通常時の圧力状態の概要を説明する図である。（Ｂ）給水運用システムにおける低圧復水ポンプトリップ時の圧力状態の概要を説明する図である。（熱出力向上運転時・復水ポンプ予備機常時運転機能未作動）
【図７】（Ａ）低圧復水ポンプトリップ時の給水ポンプの流量挙動を示す図である。（Ｂ）低圧復水ポンプトリップ時のタービン駆動給水ポンプの吸込圧力の挙動を示す図である。（熱出力向上運転時・復水ポンプ予備機常時運転機能未作動）
【図８】（Ａ）給水運用システムにおける通常時の圧力状態の概要を説明する図である。（Ｂ）給水運用システムにおける低圧復水ポンプトリップ時の圧力状態の概要を説明する図である。（熱出力向上運転時・復水ポンプ予備機常時運転機能作動）
【図９】（Ａ）低圧復水ポンプトリップ時の給水ポンプの流量挙動を示す図である。（Ｂ）低圧復水ポンプトリップ時のタービン駆動給水ポンプの吸込圧力の挙動を示す図である。（熱出力向上運転時・復水ポンプ予備機常時運転機能作動）
【図１０】給水流量とタービン駆動給水ポンプの揚程の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
〜構成〜
本発明の給水運用システムについて、図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
図１は、原子力発電所の給水運用システムの概略構成図である。原子力発電所は、原子炉１９から発生した蒸気によりタービン３１を回転させ、タービンに直結された発電機３２により電力を発生させる。給水運用システムは、原子炉１９に給水するものであり、上流側から、復水器１と、低圧復水ポンプ２〜４と、空気抽出器復水器５、グランド蒸気復水器６、復水ろ過・脱塩装置７と、高圧復水ポンプ８〜１０と、低圧給水加熱器１１と、給水ポンプ１２〜１５と、高圧給水加熱器１８と、原子炉１９と、制御装置２０とを備えている。
【００２８】
給水運用システムにおける圧力状態の概要を説明する（後述する図４Ａ参照）。復水器１は、タービン３１で仕事を取り出した後の水蒸気を冷却して凝縮させ、低圧の飽和液（復水）に戻す。低圧復水ポンプ２〜３は、復水器１で凝縮された復水を昇圧する。空気抽出器復水器５、グランド蒸気復水器６、復水ろ過・脱塩装置７を経由するとき圧力損失が生じる。高圧復水ポンプ８，９は、空気抽出器復水器５、グランド蒸気復水器６、復水ろ過・脱塩装置７を経由した復水を昇圧する。低圧給水加熱器１１は復水を加熱するが、通水するときに圧力損失が生じる。給水ポンプ１２，１３は更に復水を昇圧する。高圧給水加熱器１８は復水を加熱するが、通水するときに圧力損失が生じる。加熱された復水は原子炉１９へと送水される。これにより、所定の原子炉圧力が得られる。
【００２９】
ここで、ポンプの吸込み側の復水の圧力を吸込圧力と、ポンプの吐出側の復水の圧力を吐出圧力と、吐出圧力と吸込圧力の差をポンプ揚程と定義する。言い換えると、吐出圧力は、吸込圧力に対しポンプ揚程相当昇圧したものである。
【００３０】
低圧復水ポンプ２〜４は、並列に設置される。定格出力（１００％出力）運転時は、低圧復水ポンプ２，３を常時運転とし、低圧復水ポンプ４を予備機とする。熱出力向上（例えば１１０％）運転時は、低圧復水ポンプ２〜４を常時運転とする。
【００３１】
高圧復水ポンプ８〜１０は、並列に設置される。定格出力運転時は、高圧復水ポンプ８，９を常時運転とし、高圧復水ポンプ１０を予備機とする。熱出力向上運転時は、高圧復水ポンプ８〜１０を常時運転とする。
【００３２】
給水ポンプは、タービン駆動給水ポンプ１２，１３と電動機駆動給水ポンプ１４，１５とから構成される。タービン駆動給水ポンプ１２，１３，電動機駆動給水ポンプ１４，１５は並列に設置される。定格出力運転時、熱出力向上運転時とも、タービン駆動給水ポンプ１２，１３を常時運転とし、電動機駆動給水ポンプ１４，１５を予備機とする。電動機駆動給水ポンプ１４，１５を使用する場合は、吐出側に設置された給水制御弁１６，１７により流量を制御する。
【００３３】
図２は、低圧復水ポンプ２〜４、高圧復水ポンプ８〜１０、給水ポンプ１２〜１５などポンプ一般の特性を示す図である。ポンプ流量が増えると、ポンプ揚程は低下する傾向がある。
【００３４】
制御装置２０は、低圧復水ポンプ２〜４、高圧復水ポンプ８〜１０、給水ポンプ１２〜１５を制御する。制御装置２０は、インターロック機能２１を有している。図３は、インターロック機能２１の処理を示すフローチャートである。インターロック機能２１は、低圧復水ポンプ２がトリップし、もう一方の低圧復水ポンプ３が運転継続していると、低圧復水ポンプ３と高圧復水ポンプ８，９、給水ポンプ１２，１３の間で運転台数のアンバランスが生じていると判断し（Ｓ１）、高圧復水ポンプ８とタービン駆動給水ポンプ１２を自動停止し（Ｓ２〜３）、低圧復水ポンプ予備機４を起動させた後（Ｓ４）、順次高圧復水ポンプ予備機１０を起動させ（Ｓ５）、電動機駆動給水ポンプ１４，１５を起動させる（Ｓ６）ような、制御を行う。
【００３５】
なお、インターロック機能２１は、高圧復水ポンプ８がトリップし、もう一方の高圧復水ポンプ９が運転継続する場合、上下流間で運転台数のアンバランスが生じていると判断し、タービン駆動給水ポンプ１２を自動停止し、高圧復水ポンプ予備機１０を起動させた後、電動機駆動給水ポンプ１４，１５を起動させるような、制御を行う。また、インターロック機能２１は、タービン駆動給水ポンプ１２がトリップし、もう一方のタービン駆動給水ポンプ１３が運転継続する場合、電動機駆動給水ポンプ１４，１５を起動させるような、制御を行う。ただし、最上流側にある、低圧復水ポンプ２がトリップした場合が、下流側にある給水ポンプの吸込圧力への影響が大きいので、本実施形態では主に、低圧復水ポンプ２がトリップした場合について記載する。
【００３６】
制御装置２０は、特徴的構成として、復水ポンプ予備機常時運転機能２２を有する。復水ポンプ予備機常時運転機能２２は、定格出力運転時に予備機であった低圧復水ポンプ４と高圧復水ポンプ１０とを熱出力向上運転時において常時運転するように制御する。
【００３７】
〜動作〜
（動作１）定格出力（１００％出力）運転時の給水運用システムの動作について説明する。
【００３８】
まず、通常時（低圧復水ポンプトリップ前）の動作について説明する。図４Ａは、給水運用システムにおける通常時の圧力状態の概要を説明する図である。
【００３９】
原子炉１９から発生した蒸気はタービン３１を回転させ、仕事後の水蒸気は復水器１により冷却され凝縮され復水となる。復水器１で凝縮された復水は、常用機である低圧復水ポンプ２，３により昇圧され、空気抽出器復水器５、グランド蒸気復水器６といった熱交換器を経由し、復水ろ過・脱塩装置７を通り、常用機である高圧復水ポンプ８，９へ送水される。高圧復水ポンプ８，９で昇圧された復水は、低圧給水加熱器１１にて加熱され、常用機であるタービン駆動給水ポンプ１２、１３で更に昇圧された後、高圧給水加熱器１８で加熱され原子炉１９へと送水される。予備機である低圧復水ポンプ４、高圧復水ポンプ１０、電動機駆動給水ポンプ１４，１５は待機状態となる。
【００４０】
つぎに、インターロック機能２１作動時の給水運用システムの動作について説明する。図４Ｂは、給水運用システムにおける低圧復水ポンプトリップ時（インターロック機能２１作動時）の圧力状態の概要を説明する図である。
【００４１】
上流側ポンプトリップによる故障要因から下流側ポンプを保護するため、ポンプトリップ時には、インターロック機能２１が作動する。なお、最上流側にある低圧復水ポンプ２がトリップした場合が、下流側にある給水ポンプの吸込圧力への影響が大きいので、本実施形態では主に、低圧復水ポンプ２がトリップした場合について記載する。低圧復水ポンプ２がトリップし、もう一方の低圧復水ポンプ３が運転を継続する。順次、高圧復水ポンプ８とタービン駆動給水ポンプ１２は自動停止する。高圧復水ポンプ９とタービン駆動給水ポンプ１３は運転を継続する。低圧復水ポンプ予備機４が起動した後、順次高圧復水ポンプ予備機１０が起動し、更に電動機駆動給水ポンプ１４，１５が起動する。
【００４２】
このようなインターロック機能作動時において、運転を継続しているタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が過渡的に低下する。これを確認する為、発明者は動特性解析を行った。以下、解析結果を図５に示す。
【００４３】
図５Ａは低圧復水ポンプ２トリップ時の給水ポンプ１２〜１５の流量挙動を示す図である。図中太線は給水ポンプ１２〜１５総流量（原子炉１９への給水流量）を示し、破線は自動停止するタービン駆動給水ポンプ１２の吐出流量を示し、中線は運転を継続するタービン駆動給水ポンプ１３の吐出流量を示し、細線は電動機駆動給水ポンプ１４，１５各々の吐出流量を示す。
【００４４】
タービン駆動給水ポンプ１２が自動停止することにより、タービン駆動給水ポンプ１２の吐出流量は急激に減少する。電動機駆動給水ポンプ１４，１５は時間遅れをもって起動し、電動機駆動給水ポンプ１４，１５の吐出流量は急激に増加し、所定量まで増加すると、平衡を保つようになる。タービン駆動給水ポンプ１３は、タービン駆動給水ポンプ１２が自動停止し電動機駆動給水ポンプ１４，１５が起動するまでの間、１台で運転を継続し、タービン駆動給水ポンプ１３の吐出流量は増加する。電動機駆動給水ポンプ１４，１５が起動すると、タービン駆動給水ポンプ１３の吐出流量は一旦減少するが、暫くすると平衡を保つようになる。
【００４５】
通常時は、給水流量は一定である。タービン駆動給水ポンプ１３が１台で運転を継続している間、給水流量は通常時に比べて減少する。電動機駆動給水ポンプ１４，１５が起動すると、給水流量は増加する。なお、原子炉１９の水位は一定に保たれるように制御されている。したがって、給水流量減少により低下した水位を回復する為、電動機駆動給水ポンプ１４，１５起動後の給水流量は通常時に比べて増加する。
【００４６】
図５Ｂは低圧復水ポンプ２トリップ時のタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力の挙動を示す図である。低圧復水ポンプ２がトリップし、低圧復水ポンプ３が運転を継続するとき、過渡的に１台運転状態となった低圧復水ポンプ３の吐出流量は増加するため、ポンプ特性に従い、低圧復水ポンプ３の揚程が低下する。その結果、高圧復水ポンプ９の吸込圧力が低下する。また、高圧復水ポンプ８が自動停止し、高圧復水ポンプ９が運転を継続するとき、過渡的に１台運転状態となった高圧復水ポンプ９の吐出流量は増加するため、ポンプ特性に従い、高圧復水ポンプ９の揚程が低下する。高圧復水ポンプ９の吸込圧力が低下し、更に高圧復水ポンプ９の揚程が低下する結果、運転を継続しているタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が過渡的に低下する（図４Ｂ参照）。
【００４７】
ところで、タービン駆動給水ポンプ１３は、その吸込圧力が所定のトリップ設定値を下回ると、ポンプ保護のため自動停止するように設定されている。図中、トリップ設定値が示されている。
【００４８】
図中、状態Ａは、低圧復水ポンプ２トリップに起因して、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が過渡的に低下した状態を示している。状態Ａにおいて、タービン駆動給水ポンプ１３は、その吸込圧力がトリップ設定値を下回っておらず、自動停止することはない。逆にいえば、定格出力運転時においてインターロック機能作動時にタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が低下しても、トリップ設定値を下回らないように、プラント設計段階で諸元が設定されている。これにより、低圧復水ポンプ１２がトリップし、インターロック機能２１が作動した場合でも、原子炉熱出力を下げることなくプラント運転を安定して継続できる。
【００４９】
その後、低圧復水ポンプ予備機４が起動すると、低圧復水ポンプ３と２台運転状態となり、ポンプ１台当りの吐出流量は減少するため、ポンプ特性に従い、低圧復水ポンプ２の揚程が上昇する。その結果、高圧復水ポンプ９の吸込圧力が上昇する。更に、高圧復水ポンプ予備機１０が起動すると、高圧復水ポンプ９と２台運転状態となり、ポンプ１台当りの吐出流量は減少するため、ポンプ特性に従い、高圧復水ポンプ９の揚程が上昇する。高圧復水ポンプ９の吸込圧力が上昇し、高圧復水ポンプ９の揚程が上昇する結果、運転を継続しているタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が過渡的に上昇する。
【００５０】
低圧復水ポンプ予備機４、高圧復水ポンプ予備機１０、電動機駆動給水ポンプ１４，１５が起動すると、給水流量減少により低下した原子炉１９の水位を回復する為、給水流量は通常時に比べて増加する。低圧復水ポンプ３，４の吐出流量が増加すると、ポンプ特性に従い、低圧復水ポンプ３，４の揚程が低下し、高圧復水ポンプ９，１０の吸込圧力が低下する。高圧復水ポンプ９，１０の吐出流量が増加すると、ポンプ特性に従い、高圧復水ポンプ９，１０の揚程が低下する。高圧復水ポンプ９，１０の吸込圧力が低下し、高圧復水ポンプ９，１０の揚程が低下する結果、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が徐々に低下しつつ、通常時に比べて低下した状態で平衡を保つようになる。
【００５１】
図中、状態Ｂは、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が通常時に比べて低下した状態で平衡を保つ状態を示している。状態Ｂにおいて、タービン駆動給水ポンプ１３は、その吸込圧力がトリップ設定値を下回っておらず、自動停止することはない。逆にいえば、定格出力運転時においてインターロック機能作動後の原子炉１９水位回復時にタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が低下しても、トリップ設定値を下回らないように、プラント設計段階で諸元が設定されている。これにより、インターロック機能２１が作動した後、原子炉１９の水位を回復する場合でも、原子炉熱出力を下げることなくプラント運転を安定して継続できる。
【００５２】
（動作２）本実施形態の特徴的な構成である復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動しない場合の熱出力向上運転時の給水運用システムの動作について説明する。
【００５３】
図６Ａは、給水運用システムにおける通常時の圧力状態の概要を説明する図である。復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動しない場合、すなわち、低圧復水ポンプ４、高圧復水ポンプ１０が予備機として待機状態となる場合、通常時の給水運用システムの動作は、定格出力運転時の通常時の給水運用システムの動作と同じである。ただし、熱出力向上運転時は、出力増加に連動して、給水流量が定格出力運転時と比べて増加する（図７Ａ参照）。したがって、各ポンプ２，３，８，９の吐出流量が増加し、ポンプ特性に従い、各ポンプ２，３，８，９の揚程が低下する。その結果、通常時においても、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が熱出力向上前（定格出力運転時）と比べて低下する（図７Ｂ参照）。
【００５４】
図６Ｂは、給水運用システムにおける低圧復水ポンプトリップ時（インターロック機能２１作動時）の圧力状態の概要を説明する図である。低圧復水ポンプトリップ時、運転を継続しているタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が通常時に比べて低下することは、図４Ｂで説明した内容と同様である。
【００５５】
発明者は熱出力向上（例えば１１０％出力）運転時に、最上流側にある低圧復水ポンプ２がトリップしインターロック機能２１が作動したと想定して、動特性解析を行った。以下、解析結果を図７に示す。
【００５６】
図７Ａは低圧復水ポンプ２トリップ時の給水ポンプ１２〜１５の流量挙動を示す図である。図示内容は図５Ａと同様である。比較の為、定格出力運転時の通常時の給水流量を追記してある。定格出力運転時の流量挙動（図５Ａ）と似たような流量挙動を示すが、全体的に流量変動が大きくなる。
【００５７】
図７Ｂは低圧復水ポンプ２トリップ時のタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力の挙動を示す図である。図示内容は図５Ｂと同様である。比較の為、定格出力運転時の通常時のタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力を追記してある。定格出力運転時の圧力挙動（図５Ａ）と似たような圧力挙動を示す。挙動の詳細については、図５Ｂで説明した内容と同様であるので省略する。ただし、定格出力運転時の圧力挙動と比較して、全体的に吸込圧力が低下している。
【００５８】
状態Ａにおいて、タービン駆動給水ポンプ１３は、その吸込圧力がトリップ設定値を下回る。したがって、タービン駆動給水ポンプ１３は自動停止するおそれがある。
【００５９】
また、仮に状態Ａにおいてタービン駆動給水ポンプ１３は自動停止しなかったとしても、状態Ｂにおいて、タービン駆動給水ポンプ１３は、その吸込圧力がトリップ設定値を下回り、自動停止するおそれがある。
【００６０】
２台のタービン駆動給水ポンプ１２，１３が停止すると、原子炉への給水が停止し、全給水喪失となる可能性がある。
【００６１】
なお、上記の動作は、諸条件を想定した動特性解析結果に基づくものであり、実際に図７Ｂの状態Ａや状態Ｂの課題が生じるものではない。
【００６２】
（動作３）本実施形態の特徴的な構成である復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動する場合の熱出力向上運転時の給水運用システムの動作について説明する。
【００６３】
図８Ａは、給水運用システムにおける通常時の圧力状態の概要を説明する図である。復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動すると、予備機であった低圧復水ポンプ４、高圧復水ポンプ１０が常用機として常時運転状態となる。その結果、３台の低圧復水ポンプ２〜４と、３台の高圧復水ポンプ８〜１０と、２台のタービン駆動給水ポンプ１２、１３が常時運転状態となる。電動機駆動給水ポンプ１４，１５は待機状態のままである。
【００６４】
熱出力向上運転時は、出力増加に連動して給水流量が定格出力運転時と比べて増加する（図９Ａ参照）。一方、低圧復水ポンプ２〜４、高圧復水ポンプ８〜１０のそれぞれ３台運転状態により、２台運転状態（復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動）に比べて、各ポンプ２〜４，８〜１０の吐出流量は減少し、ポンプ特性に従い、各ポンプの揚程が上昇する。その結果、通常時においても、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が２台運転状態と比べて上昇する（図９Ｂ参照）。
【００６５】
低圧復水ポンプ２がトリップし、低圧復水ポンプ３，４が運転を継続すると、２台運転状態となる。低圧復水ポンプの運転台数２台に対し、高圧復水ポンプの運転台数は３台となり、運転台数のアンバランスが生じることから、インターロック機能２１により高圧復水ポンプ８が自動停止する。一方、タービン駆動給水ポンプの運転台数は２台であり、上流側ポンプの運転台数とのアンバランスが生じないため、タービン駆動給水ポンプ１２，１３は自動停止しない。
【００６６】
図８Ｂは、給水運用システムにおける低圧復水ポンプトリップ時の圧力状態の概要を説明する図である。
【００６７】
発明者は熱出力向上（例えば１１０％出力）運転時に、復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動した状態で、最上流側にある低圧復水ポンプ２がトリップしたと想定して、動特性解析を行った。以下、解析結果を図９に示す。
【００６８】
図９Ａは低圧復水ポンプ２トリップ時の給水ポンプ１２〜１５の流量挙動を示す図である。図示内容は図５Ａと同様である。比較の為、定格出力運転時の通常時の給水流量を追記してある。
【００６９】
上流側の低圧復水ポンプ２トリップ、高圧復水ポンプ８の自動停止により、一時的に給水流量が僅かに減少し、下流側にあるタービン駆動給水ポンプ１２，１３の吐出流量も一時的に僅かに減少する。低圧復水ポンプ２，３、高圧復水ポンプ９，１０の２台運転状態が安定すれば、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吐出流量も通常時に戻る。一連の動作の間、給水流量が著しく減少することもなく、原子炉１９の水位が著しく低下することもない。このように、復水ポンプ予備機常時運転機能２２作動時の流量挙動は、復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時の流量挙動（図７Ａ参照）と比較して安定している。
【００７０】
図９Ｂは低圧復水ポンプ２トリップ時のタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力の挙動を示す図である。図示内容は図５Ｂと同様である。比較の為、復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時（２台運転状態）の通常時のタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力を追記してある。タービン駆動給水ポンプ１２も運転を継続し、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力の挙動と同じ圧力挙動をするが、図示を省略する。
【００７１】
低圧復水ポンプ２がトリップし、低圧復水ポンプ３，４が運転を継続するとき、２台運転状態となった低圧復水ポンプ３，４のそれぞれの吐出流量は増加するため、ポンプ特性に従い、低圧復水ポンプ３，４の揚程が低下する。その結果、下流側の高圧復水ポンプ８〜１０の吸込圧力が低下する。また、高圧復水ポンプ８が自動停止し、高圧復水ポンプ９，１０が運転を継続するとき、２台運転状態となった高圧復水ポンプ９，１０のそれぞれの吐出流量は増加するため、ポンプ特性に従い、高圧復水ポンプ９，１０の揚程が低下する。その結果、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が低下する。ただし、２台の復水ポンプが１台となる場合（動作２）と３台の復水ポンプが２台になる場合（動作３）を比較すると、動作３の場合の方が、吐出流量増加の程度が少ない。従って、復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時と比較して、圧力低下の程度は少ない（図８Ｂ参照）。
【００７２】
更に、通常時において、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が２台運転状態と比べて高いため（図８Ａ参照）、低圧復水ポンプ２トリップ、高圧復水ポンプ８自動停止によりタービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が僅かに低下しても、トリップ設定値を下回ることはなく、タービン駆動給水ポンプ１２，１３が自動停止するおそれはない。すなわち、図７Ｂの状態Ａのような課題は生じない。
【００７３】
低圧復水ポンプ２台、高圧復水ポンプ２台運転状態安定後の流量挙動が安定しているため、圧力挙動も安定しており、タービン駆動給水ポンプ１２，１３は、その吸込圧力がトリップ設定値を下回ることはなく、タービン駆動給水ポンプ１２，１３が自動停止するおそれはない。すなわち、図７Ｂの状態Ｂのような課題は生じない。
【００７４】
（動作４）動作２〜３では、熱出力向上運転時の低圧復水ポンプ２トリップ時の給水運用システムの動作について説明したが、熱出力向上運転時の高圧復水ポンプ８トリップ時の給水運用システムの動作について説明する。
【００７５】
復水ポンプ予備機常時運転機能２２が未作動であると、高圧復水ポンプ８，９は２台運転状態となる。この状態で高圧復水ポンプ８がトリップすると、１台の高圧復水ポンプ９が運転を継続し、インターロック機能２１が作動する。タービン駆動給水ポンプ１２は自動停止し、高圧復水ポンプ予備機１０が起動した後、順次、電動機駆動給水ポンプ１４，１５が起動する。
【００７６】
このようなインターロック機能作動時において、過渡的に１台運転状態となった高圧復水ポンプ９の吐出流量は増加するため、ポンプ特性に従い、高圧復水ポンプ９の揚程が低下する。その結果、運転を継続しているタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が過渡的に低下する。
【００７７】
タービン駆動給水ポンプ１３吸込圧力低下の要因は、高圧復水ポンプ９揚程低下のみであり、低圧復水ポンプ２トリップ時と比較して、圧力低下の程度は少ない。したがって、高圧復水ポンプ８トリップによりタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力がトリップ設定値を下回ることはなく、タービン駆動給水ポンプ１３が自動停止する可能性は低い。ただし、プラント運転の安定性はより向上することが好ましい。
【００７８】
復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動すると、高圧復水ポンプ８〜１０は３台運転状態となる。この状態で高圧復水ポンプ８がトリップし、高圧復水ポンプ９，１０の２台が運転を継続するときは、インターロック機能２１は作動しない。
【００７９】
２台運転状態となった高圧復水ポンプ９，１０のそれぞれの吐出流量は増加するため、ポンプ特性に従い、高圧復水ポンプ９，１０の揚程が低下する。その結果、下流側のタービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が低下する。ただし、復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時と比較して、圧力低下の程度は少ない。
【００８０】
更に、通常時において、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が２台運転状態（復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時）と比べて高いため（図８Ａ参照）、高圧復水ポンプ８トリップによりタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が僅かに低下しても、ほとんど影響を及ぼさない。
【００８１】
〜効果〜
復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時（動作２）と復水ポンプ予備機常時運転機能２２作動時（動作３）を比較することにより、本実施形態の効果を説明する。
【００８２】
復水ポンプ予備機常時運転機能２２が未作動であると、低圧復水ポンプ２，３、高圧復水ポンプ８，９は２台運転状態となり、熱出力向上運転に伴う給水流量増加により、各ポンプの揚程が低下し、その結果、通常時においても定格運転時と比較して、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が低下する。この状態で、低圧復水ポンプ２がトリップし、インターロック機能２１が作動すると、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が更に低下し、トリップ設定値を下回り、タービン駆動給水ポンプ１３が自動停止するおそれがあった（図６Ｂ，図７Ｂ参照）。
【００８３】
復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動すると、低圧復水ポンプ２〜４、高圧復水ポンプ８〜１０は３台運転状態となり、２台運転状態と比べて、各ポンプの揚程が上昇し、その結果、通常時においても、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が２台運転状態と比べて上昇する（図８Ａ参照）。これにより、低圧復水ポンプ２がトリップし、高圧復水ポンプ８がインターロック機能２１により自動停止し、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力が低下しても、トリップ設定値を下回ることはなく、タービン駆動給水ポンプ１３が自動停止するおそれはない。
【００８４】
更に、低圧復水ポンプ２がトリップし、高圧復水ポンプ８がインターロック機能２１により自動停止しても、下流側のタービン駆動給水ポンプ１２，１３においてキャビテーションが発生するおそれはない。低圧復水ポンプ２がトリップし、高圧復水ポンプ８が自動停止すると、低圧復水ポンプ２，３、高圧復水ポンプ９，１０の２台運転状態により、低圧復水ポンプ２，３、高圧復水ポンプ９，１０の揚程は低下する。その結果、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が低下する。ただし、２台の復水ポンプが１台となる場合（動作２）と３台の復水ポンプが２台になる場合（動作３）を比較すると、動作３の場合の方が、吐出流量増加の程度が少ない。従って、復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時と比較して、圧力低下の程度は少ない。
【００８５】
以上の２点をまとめると、復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動すると、通常時のタービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時と比べて高いこと、および、低圧復水ポンプ２がトリップしても復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時と比べてタービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力低下の程度は少ないことにより、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力はトリップ設定値を下回ることはなく、タービン駆動給水ポンプ１３が自動停止するおそれはない（図８Ｂ，図９Ｂ参照）。
【００８６】
これにより、熱出力向上運転中に低圧復水ポンプ２がトリップした場合でもプラント運転を安定して継続できる。
【００８７】
また、復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時、高圧復水ポンプ８がトリップしても、タービン駆動給水ポンプ１３が自動停止する可能性は低いが、復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動すると、プラント運転を更に安定して継続できる。
【００８８】
〜プラント安定運転継続性の確認〜
本実施形態は、復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動し、予備機であった低圧復水ポンプ４、高圧復水ポンプ１０が常用機として常時運転状態となることを特徴としている。見方を変えると、予備機がなくなり、プラント安定運転継続の観点から予備機を追設する必要があるようにも思われる。
【００８９】
しかし、復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時、低圧復水ポンプ４、高圧復水ポンプ１０を予備機とした場合（動作２）、全給水喪失のおそれがあったが、復水ポンプ予備機常時運転機能２２作動時（動作３）は、プラント運転を安定して継続できるという効果が得られる。
【００９０】
すなわち、従来の安定運転性を確保しているだけでなく、結果として、安定運転性は更に向上している。
【００９１】
〜別の効果〜
本実施形態の別の効果を説明する。
【００９２】
熱出力向上運転時は、出力増加に連動して、給水流量が定格出力運転時と比べて増加する（図９Ａ参照）。タービン駆動給水ポンプ１２，１３は回転数を調整し、給水流量を調整している。しかし、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の能力には限界が有り、給水流量増加の程度によっては、要求される回転数が１００％回転数を超過し回転数調整だけでは対応できなくなる課題があった。
【００９３】
図１０は、給水流量とタービン駆動給水ポンプ１２，１３の揚程の関係を示す図である。
【００９４】
タービン駆動給水ポンプ１２，１３は回転数を調整し、給水流量を制御している。回転数は、給水流量と必要揚程特性との交点を通過するポンプ特性が選択されることにより定まる。必要揚程とは、タービン駆動給水ポンプ１２，１３が原子炉に給水する為に必要な揚程であり、給水ポンプ吐出圧力と給水ポンプ吸込圧力の差である。必要揚程特性は、給水流量が増加すると、給水ポンプ吸込圧力が減少し、給水ポンプ吐出圧力が増加することにより、上昇する特性を有す。復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動時の必要揚程特性は、図示の第１必要揚程特性である。なお、ポンプ特性は図２を用いて説明した。
【００９５】
例えば、定格出力（１００％出力）運転時の給水流量が定まると、第１必要揚程特性との交点Ｘが定まり、交点Ｘを通過する８０％回転数のポンプ特性が選択される。すなわち、タービン駆動給水ポンプ１２，１３は８０％回転数に調整される。
【００９６】
熱出力向上運転時は、給水流量が定格出力運転時と比べて増加する。定格出力運転時の給水流量が定まると、第１必要揚程特性との交点Ｙが定まり、交点Ｙを通過する１２０％回転数のポンプ特性が選択される。しかし、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の能力は１００％回転数までであり、限界給水流量を超える送水はできない。限界給水流量とは、１００％回転数に対応する給水流量である。
【００９７】
この課題に対して、能力の高い給水ポンプに更新することも考えられる。たとえば、タービン駆動給水ポンプ１２，１３を１２０％回転数相当の能力を有するポンプに更新する。しかし、既設原子力発電所を有効利用するという趣旨に反する。
【００９８】
本実施形態では、復水ポンプ予備機常時運転機能２２が作動し、低圧復水ポンプ２〜４、高圧復水ポンプ８〜１０は３台運転状態となり、２台運転状態と比べて、各ポンプの揚程が上昇し、その結果、通常時においても、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が２台運転状態と比べて上昇した状態が維持される（図８Ａ参照）。
【００９９】
ところで、３台運転状態であっても２台運転状態でもあっても、原子炉圧力は同じである。タービン駆動給水ポンプ１２，１３の吸込圧力が上昇することは、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の必要揚程が低下する、と言い換えることができる。復水ポンプ予備機常時運転機能２２作動時の必要揚程特性は図示の第２必要揚程特性となる。
【０１００】
熱出力向上運転時の給水流量が定まると、第２必要揚程特性との交点Ｚが定まり、交点Ｚを通過する１００％回転数のポンプ特性が選択される。すなわち、タービン駆動給水ポンプ１２，１３の能力範囲内で、送水できる。
【０１０１】
これにより、熱出力向上運転時において、既存のタービン駆動給水ポンプ１２，１３を有効利用しつつ、給水流量増加に伴う上記課題を解決できる。
【０１０２】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、復水ポンプ予備機常時運転機能２２は、定格出力運転時に予備機であった低圧復水ポンプ４と高圧復水ポンプ１０とを熱出力向上運転時において常時運転するように制御したが、本実施形態では、復水ポンプ予備機常時運転機能２２Ａは、定格出力運転時に予備機であった低圧復水ポンプ４を熱出力向上運転時において常時運転するように制御する。高圧復水ポンプ１０は、熱出力向上運転時においても予備機として待機状態にある。
【０１０３】
復水ポンプ予備機常時運転機能２２Ａ作動時の給水運用システムの動作について説明する。
【０１０４】
低圧復水ポンプ２がトリップすると、低圧復水ポンプ３，４が運転を継続し、２台運転状態となる。上流側の低圧復水ポンプ３，４と高圧復水ポンプ８，９との間に運転台数のアンバランスは生じず、インターロック機能２１は作動しない。第１実施形態の動作３と同様な状態となり、タービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力低下は僅かであり、プラント運転を安定して継続できる。すなわち、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０１０５】
高圧復水ポンプ８がトリップすると、１台の高圧復水ポンプ９が運転を継続し、インターロック機能２１が作動する。第１実施形態の動作４の復水ポンプ予備機常時運転機能２２未作動について述べたように、タービン駆動給水ポンプ１３吸込圧力低下の程度は、低圧復水ポンプ２トリップ時と比較して、少ない。第１実施形態の効果は得られないものの、高圧復水ポンプ８トリップによりタービン駆動給水ポンプ１３の吸込圧力がトリップ設定値を下回ることはなく、タービン駆動給水ポンプ１３が自動停止するおそれはない。
【０１０６】
これにより、熱出力向上運転中においても、プラント運転を安定して継続できる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  復水器
２，３  低圧復水ポンプ（常用機）
４  低圧復水ポンプ（予備機）
５  空気抽出器復水器
６  グランド蒸気復水器
７  復水ろ過・脱塩装置
８，９  高圧復水ポンプ（常用機）
１０  高圧復水ポンプ（予備機）
１１  低圧給水加熱器
１２，１３  タービン駆動給水ポンプ
１４，１５  電動機駆動給水ポンプ
１６，１７  給水制御弁
１８  高圧給水加熱器
１９  原子炉
２０  制御装置
２１  インターロック機能
２２  復水ポンプ予備機常時運転機能
【図１】
2011180013.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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