(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電プラント内で発生した蒸気を凝縮して復水する復水器と、
前記復水器で復水された給水を蒸気にする蒸気発生部と、
前記復水器と前記蒸気発生部とを接続して前記蒸気発生部に前記給水を供給する復水給水系統と、
前記復水給水系統に設置されて前記給水を揚水して前記蒸気発生部に移送する電動機駆動式のポンプと、
前記ポンプの流入口近傍に設置されて前記給水を停留させる閉空間である停留部と、
前記復水給水系統への供給電圧の低下を検出した場合に前記停留部にガスを供給して加圧する加圧部と、を備えることを特徴とする給水機能補助システム。
【請求項２】
前記停留部は、前記ポンプのうち最も前記蒸気発生部側に配置された給水ポンプの流入口近傍に接続される請求項１に記載の給水機能補助システム。
【請求項３】
前記給水ポンプは、電動機駆動式のブースターポンプを備え、
前記停留部は、前記ブースターポンプの流入口近傍に設けられる請求項２に記載の給水機能補助システム。
【請求項４】
前記停留部は、前記ポンプに流入する前記給水を脱気する脱気器である請求項３に記載の給水機能補助システム。
【請求項５】
前記ガスは、前記蒸気発生部で発生した前記蒸気である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の給水機能補助システム。
【請求項６】
前記ガスは、不活性ガスである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の給水機能補助システム。
【請求項７】
前記停留部は、水平断面に引かれうる最長の直線の長さよりも深さが深い深底形状である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の給水機能補助システム。
【請求項８】
発電プラント内で発生した蒸気を凝縮して復水するステップと、
電動機駆動式のポンプで前記蒸気が復水された給水を揚水して蒸気発生部へ供給するステップと、
前記ポンプの流入口近傍に設置された閉空間に前記給水を停留させるステップと、
前記ポンプへの供給電圧が低下した場合に停留する前記給水にガスを供給して加圧するステップと、を含むことを特徴とする給水機能補助方法。
【請求項９】
コンピュータに、
発電プラント内で発生した蒸気を凝縮して復水するステップ、
電動機駆動式のポンプで前記蒸気が復水された給水を揚水して蒸気発生部へ供給するステップ、
前記ポンプの流入口近傍に設置された閉空間に前記給水を停留させるステップ、
前記ポンプへの供給電圧が低下した場合に停留する前記給水にガスを供給して加圧するステップ、を実行させることを特徴とする給水機能補助プログラム。
【請求項１０】
電動機駆動式のポンプで発電プラントに設置された蒸気発生部への給水の供給を補助する給水機能補助プログラムにおいて、
コンピュータに、
前記ポンプの流入口近傍に設置された閉空間に前記給水を停留させるステップ、
前記ポンプへの供給電圧が低下した場合に停留する前記給水にガスを供給して加圧するステップ、を実行させることを特徴とする給水機能補助プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、発電プラントにおける給水機能補助技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所または火力発電所などの発電プラントにおいて、タービンから排気される蒸気は、復水器で冷却されることで復水される。
復水された水は、復水器に接続された復水給水系統中を熱交換を繰り返しながら流動して、適温に調節されて原子炉、蒸気発生器またはボイラなどの蒸気発生部へ供給される。
復水給水系統を流動して蒸気発生部へ供給されるこの水は、給水と呼ばれる。
【０００３】
復水給水系統の給水を蒸気発生部まで揚水するために、復水給水系統には複数のポンプが設けられている。
これらのポンプのうち復水器側に配置される復水ポンプは、外部からの電力で駆動する電動機駆動式のポンプが用いられる。
また、蒸気発生部側に配置される給水ポンプは、このような電動機駆動式のポンプと、タービンからの蒸気で駆動されるタービン駆動式のポンプと、が適宜選択されて用いられる。
電動機駆動式のポンプは付帯設備数が少なく保守が容易であるので、給水ポンプについて、電動機駆動式のものの採用が要求されることも多い。
【０００４】
ところで、発電プラントは送電網の一部の突発的な短絡による影響を遮断するため、遮断器によって電力系統から切り離されることがある。
この切り離しによって発電機の電気負荷が急減する現象を負荷遮断と呼ぶ。
発電プラントが通常運転中に負荷遮断が発生した直後は、タービン出力が変化せずに発電機の電気負荷が急減するため、タービンの回転速度が上昇する。
【０００５】
タービンの回転速度が過度に上昇すると、タービンミサイルなどの事故が発生する危険性がある。
よってこの場合、タービンへ蒸気を供給する供給配管を急閉し、タービン出力を発電プラント内で使用する電力まで落としてプラント再起動に備える所内単独運転へ移行する。
また、所内単独運転に代えて、発電プラントを停止させることもある。
【０００６】
ところで、数多くある電圧低下の原因の中には落雷または風雨などの自然災害によるものがあり、これらの自然災害によってごく短時間だけ電圧低下が発生することがある。
落雷などを受けた特定の送電線がショートして大電流が流れると、停電範囲の拡大を防止するため、この送電線は遮断器によって電力系統の送電網から瞬時に切り離される。
この切り離しがなされるまでの短時間の間だけ、ショートした送電線の周囲の電圧が低下する。
このような短時間だけ電力系統の電圧が低下する現象を、瞬時電圧低下（瞬低）と呼ぶ。
【０００７】
また、この送電線を遮断器で電力系統から切り離すまでの数十ミリ秒〜数十秒程度の間、ショートした送電線の周囲の電圧がゼロとなる現象を、瞬時停電（瞬断）と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３１１４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一度停止または所内単独運転に移行した運転を再度通常運転に移行するには、多大な時間がかかる。
よって、瞬低または瞬断が起こった場合、電力系統から発電プラントを切り離さず、また、発電プラントを一時停止または所内単独運転に移行させることなく電力供給を維持することが望まれている。
このような発電プラントを一時停止または所内単独運転に移行させることなく電力供給を維持する機能は、ＦＲＴ（Ｆａｕｌｔ  Ｒｉｄｅ  Ｔｈｒｏｕｇｈ）と呼ばれる。
特に、近年、再生可能エネルギの導入の拡大に伴う電力系統の不安定化に対応するため、原子力や火力などの発電プラントに対してこのようなＦＲＴの機能を持たせる要請が高まっている。
【００１０】
しかしながら、瞬低または瞬断の発生時にＦＲＴを行うとすると、タービンに求められる出力に必要な蒸気が、蒸気発生部からタービンへ供給される。
一方、復水給水系統に設置される電動機駆動式のポンプの吐出流量は、瞬低または瞬断による駆動力の低下によって低下する。
このように、復水給水系統のポンプの吐出流量が低下することによって、蒸気発生部における水の流出入量が不均衡になり、蒸気発生部内の水位が低下する。
【００１１】
蒸気発生部内の水位が蒸気発生部の既定の閾値よりも低下すると、発電プラントは自動的に停止する。
つまり、上述した従来の技術では、ＦＲＴによって電力供給を維持しようとしても、ポンプの駆動力の低下によって蒸気発生部の水位が低下して、発電プラントが停止するおそれがあるという課題があった。
【００１２】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、ポンプへの短時間の供給電圧の低下または喪失が発生しても、蒸気発生部への給水量を維持することが可能な給水機能補助システム、給水機能補助方法および給水機能補助プログラムを提供することを目的とする。
そして、より広くは、短時間の供給電圧の低下または喪失が発生しても、発電プラントの稼働を継続させることが可能な給水機能補助システム、給水機能補助方法および給水機能補助プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本実施形態にかかる給水機能補助システムは、発電プラント内で発生した蒸気を凝縮して復水する復水器と、復水器で復水された給水を蒸気にする蒸気発生部と、復水器と蒸気発生部とを接続して蒸気発生部に給水を供給する復水給水系統と、復水給水系統に設置されて給水を揚水して蒸気発生部に移送する電動機駆動式のポンプと、このポンプの流入口近傍に設置されて給水を停留させる閉空間である停留部と、復水給水系統への供給電圧の低下を検出した場合に停留部にガスを供給して加圧する加圧部と、を備えるものである。
【００１４】
本実施形態にかかる給水機能補助方法は、発電プラント内で発生した蒸気を凝縮して復水するステップと、電動機駆動式のポンプでこの蒸気が復水された給水を揚水して蒸気発生部へ供給するステップと、このポンプの流入口近傍に設置された閉空間に給水を停留させるステップと、ポンプへの供給電圧が低下した場合に停留する給水にガスを供給して加圧するステップと、を含むものである。
【００１５】
本実施形態にかかる給水機能補助プログラムは、コンピュータに、発電プラント内で発生した蒸気を凝縮して復水するステップ、電動機駆動式のポンプでこの蒸気が復水された給水を揚水して蒸気発生部へ供給するステップ、このポンプの流入口近傍に設置された閉空間に給水を停留させるステップ、ポンプへの供給電圧が低下した場合に停留する給水にガスを供給して加圧するステップ、を実行させるものである。
【００１６】
本実施形態にかかる給水機能補助プログラムは、電動機駆動式のポンプで発電プラントに設置された蒸気発生部への給水の供給を補助する給水機能補助プログラムにおいて、コンピュータに、このポンプの流入口近傍に設置された閉空間に給水を停留させるステップ、ポンプへの供給電圧が低下した場合に停留する給水にガスを供給して加圧するステップ、を実行させるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、ポンプへの供給電圧の短時間の低下または喪失が発生しても、蒸気発生部への給水量を維持することが可能な給水機能補助システム、給水機能補助方法および給水機能補助プログラムが提供される。
そして、より広くは、短時間の供給電圧の低下または喪失が発生しても、発電プラントの稼働を継続させることが可能な給水機能補助システム、給水機能補助方法および給水機能補助プログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態にかかる給水機能補助システムの概略構成図。
【図２】ポンプの揚程と吐出流量との関係を示す概略図。
【図３】第２実施形態にかかる給水機能補助システムの概略構成図。
【図４】第３実施形態にかかる給水機能補助システムの概略構成図。
【図５】第３実施形態にかかる給水機能補助システムの変形例を示す概略構成図。
【図６】第３実施形態にかかる給水機能補助システムの変形例の概略構成図。
【図７】第１実施形態にかかる給水機能補助方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる給水機能補助システム１０（以下、単に「補助システム１０」という）の概略構成図である。
【００２１】
第１実施形態にかかる補助システム１０は、例えば水を随時相変化させながら循環させて発電する原子力発電プラントなどの発電プラントに好適に適用される。
例えば原子力発電プラントでは、図１に示されるように、圧力容器などの蒸気発生部１１で発生させた蒸気を、直列に接続された複数のタービンに順次供給して動力として用いる。
【００２２】
そして、最後段に設けられた低圧タービン１２の動力となった蒸気は、低圧タービン１２に接続された復水器１３で凝縮されて復水される。
復水器１３で凝縮された復水は、復水給水系統１４を流動しながら複数箇所に設置された熱交換器１６で熱交換を繰り返して、給水となって再度蒸気発生部１１に供給される。
【００２３】
また、復水給水系統１４には、上流側から順に復水ポンプ１７ａおよび給水ポンプ１７ｂが設けられている。
復水給水系統１４は、復水器１３から給水ポンプ１７ｂまでの区間の復水系統１４ａと、給水ポンプ１７ｂから蒸気発生部１１までの区間の給水系統１４ｂと、で構成される。
復水系統１４ａを流動する復水は、給水系統１４ｂに流入して給水となって蒸気発生部１１に供給される。
なお、以下、実施形態において、給水と復水とを特に区別せずに、給水と総称する。
【００２４】
復水ポンプ１７ａおよび給水ポンプ１７ｂは、復水給水系統１４の形状、規模または流水量などに依って、それぞれ複数設けられることもある。
復水ポンプ１７ａには、電動機駆動式のものが用いられる。
また、給水ポンプ１７ｂは、タービン駆動式のものと電動機駆動式のものが適宜選択される。
【００２５】
ただし、いずれの給水ポンプ１７ｂも、瞬低または瞬断などの供給電圧の影響を受ける電動機駆動式の給水ポンプ１７ｂであるとして説明する。
すなわち、いずれのポンプ１７（１７ａ，１７ｂ）も、電動機駆動式のものであるとして説明する。
【００２６】
瞬低または瞬断による復水給水系統１４におけるポンプ１７の流水量の減少は、次のように説明することができる。
【００２７】
通常運転時の必要流量を必要揚程だけ揚水するためのポンプ必要動力Ｐは、次式（１）で表される。
Ｐ＝ρ×ｇ×Ｑ×Ｈ／η        （１）
ただし、Ｐ：ポンプ必要動力［Ｗ］、ρ：流体の密度［ｋｇ／ｍ３］、Ｑ：体積流量［ｍ３／ｓ］、Ｈ：揚程［ｍ］、η：ポンプ効率［−］である。
【００２８】
また、ポンプ１７の回転子の回転運動エネルギは次式（２）で表される。
Ｋ＝∫Τωｄｔ＝Ｉ×ω２／２        （２）
ただし、Ｋ：回転運動エネルギ［Ｊ］、Τ：トルク[Ｎ・ｍ]、Ｉ：慣性モーメント［ｋｇ・ｍ２］、ω：角速度［ｒａｄ／ｓ］である。
【００２９】
電圧低下によって電動機から発生するトルクΤが無くなった場合、ポンプ１７の回転子が通常運転時に保有する回転運動エネルギＫから、微小時間毎に式（１）で表されるポンプ必要動力Ｐが消費され、時間経過に伴いポンプ回転速度が低下していく。
このポンプ回転速度の低下に伴って、ポンプ１７の吐出流量が減少する。
なお、実際の吐出流量の減少は、上述した説明に加えて、流体が有する慣性力およびポンプ１７の構造に起因する損失なども影響する。
【００３０】
ここで、回転子の回転数とポンプ１７の吐出流量について、図２のポンプ１７の揚程と吐出流量との関係を示す概略図を用いてより詳細に説明する。
発電プラントが通常運転をしているときのポンプ１７の吐出流量および揚程は、通常運転時のポンプ１７の回転子の回転数の全揚程曲線ｐと、管路抵抗曲線ｒとの交点Ａ（通常運転点Ａ）となる。
【００３１】
全揚程曲線とは、ポンプの吐出流量と揚程との関係を示すポンプ性能曲線のことであり、ＱＨカーブとも呼ばれる。
全揚程曲線は、ポンプに内設された回転子の回転数が減少すると、揚程は回転数の２乗に比例して、また、吐出流量は回転数に比例して変化する（ｐ→ｑ）。
【００３２】
また、管路抵抗曲線とは、ポンプの吐出流量がないときにポンプにかかる水頭差（実揚程Ｈ（Ｈ１，Ｈ２））に吐出流量の増加に伴う管路抵抗などの損失水頭を加算した曲線であり、システムヘッドカーブとも呼ばれる。
【００３３】
回転が減速したときの全揚程曲線ｑにおいて、ポンプ運転点は、管路抵抗曲線ｒとの交点Ｂ（減速時運転点Ｂ）となる。
つまり、回転子の回転の減速により、ポンプの運転点が図２の通常運転点Ａから減速時運転点Ｂまで変化するため、ポンプの吐出流量が減少する。
ポンプの回転子の減速時の揚水限界点は、ポンプの締切揚程と実揚程Ｈとが一致する点で実現される。
【００３４】
ここで、実揚程ＨをＨ１からＨ２まで低下させることができれば、管路抵抗曲線はｒからｓへ平行に移動し、電圧低下時のポンプ運転点は交点Ｂから交点Ｃに移動する。
実揚程Ｈは、押込実揚程Ｈｓを用いて次式（３）で表わされるので、押込実揚程Ｈｓをポンプの実揚程Ｈに付加することで管路抵抗曲線をｒからｓへ移動させることができる。
Ｈ＝Ｈａ＋Ｈｂ−Ｈｓ              （３）
ただし、Ｈａ：吸込実揚程、Ｈｂ：吐出実揚程である。
すなわち、給水のポンプ１７への流入を助勢するなどして実揚程ＨをＨ１からＨ２まで低下させることで、通常運転点Ａと同等の吐出流量に回復することができる。
【００３５】
そこで、第１実施形態にかかる補助システム１０は、ポンプ１７の流入口近傍に設置されて給水を停留させる閉空間である停留部１８と、ポンプ１７への供給電圧の低下を検出した場合に停留部１８にガスを供給して加圧する加圧部１９と、を備える。
【００３６】
停留部１８は、通常は、蒸気発生部１１に最も近い給水ポンプ１７ｂの流入口近傍に配置される。
この給水ポンプ１７ｂの吐出水量および水圧によって、蒸気発生部１１へ流入する水量および水圧が直接的に決定されるからである。
つまり、給水ポンプ１７ｂが発電プラントの運転を継続する上で重要なポンプになるからである。
【００３７】
同様の理由から、給水ポンプ１７ｂが直列に複数配置されている場合には、最下流側のものの流入口近傍に配置するのが望ましい。
ただし、給水系統１４ｂの設計上、停留部１８を最下流側の給水ポンプ１７ｂの流入口近傍に設置するのが困難な場合もある。
このような場合、停留部１８は、より上流側の給水ポンプ１７ｂ、場合によっては復水ポンプ１７ａの流入口近傍に設置してもよい。
説明を簡単にするため、以下、停留部１８は、最下流の給水ポンプ１７ｂの流入口近傍に設置されるものとする。
【００３８】
ポンプ１７の吐出流量の低下による流水量への影響は、特に、ポンプ１７どうしが直列に配置されている場合に顕著になる。
下流側のポンプ１７は供給電圧の低下による駆動力の低下に加えて、上流側のポンプ１７の吐出流量の減少の影響を受けるからである。
停留部１８で給水を停留させることで、給水ポンプ１７ｂに流入する給水への加圧を容易にすることに加えて、停留部１８の上流側の給水の流量の変化の影響を軽減することができる。
【００３９】
なお、「ポンプ１７の流入口近傍」とは、そのポンプ１７の上流側であって、そのポンプ１７より上流側の他のポンプ１７より下流側を指す。
ただし、そのポンプ１７と上流側の他のポンプ１７との間に給水の水圧を変化させる他の機器がある場合には、この機器の下流側でそのポンプ１７の上流側を指す。
【００４０】
加圧部１９は、例えば図１に示されるように、蒸気発生部１１で発生した蒸気を移送する移送管２１を分岐して停留部１８の気相部に接続するガス供給管２２と、ガス供給管２２に設けられる加圧制御弁２３と、給水ポンプ１７ｂへの供給電圧の低下または喪失が発生した場合に加圧制御弁２３を開放する監視部２４（図１中「供給電力監視部２４」）と、で構成される。
監視部２４は、復水給水系統１４の稼動中、停留部１８が接続される給水ポンプ１７ｂの供給電圧を監視する。
【００４１】
監視部２４がポンプ１７ｂへの供給電圧の低下または喪失検知して加圧制御弁２３が開放されると、移送管２１を流動する高圧の蒸気がガス供給管２２から停留部１８に供給される。
【００４２】
なお、監視部２４は、上記のようにポンプ１７ｂへの供給電圧を監視するものに限定されず、例えば、電力系統の瞬低または瞬断や、停留部１８に停留する給水の水圧の低下を監視するものであってもよい。
さらには、加圧部１９の制御は、監視部２４など電気的制御によるものにも限定されず、供給電圧の低下に起因して機械的に加圧制御弁２３を開放するものであってもよい。
【００４３】
ただし、この加圧は、瞬低または瞬断が発生しても発電プラントからの電力供給を維持することが主要目的であるため、瞬低または瞬断に即時に応答して加圧を開始させることができるものにする。
また、加圧部１９の高圧蒸気源は、一例に移送管２１を上げて説明したが、停留部１８の内部圧力よりも高圧の蒸気を停留部１８に供給できれば、この一例に限定されない。
【００４４】
供給された蒸気によって加圧されて高い水圧となって停留部１８に停留する給水は、給水ポンプ１７ｂに供給される。
停留部１８からのこの加圧された給水によって、給水ポンプ１７ｂからの吐出水量を維持する。
つまり、供給電圧が低下したことによる全揚程の低下を、式（３）の関係を利用して、押込実揚程Ｈｓを付加することで実揚程Ｈを引き下げて、運転点を助勢後運転点Ｃにする。
すなわち、給水ポンプ１７ｂの実揚程Ｈを減少させることで、ポンプ１７の減速に伴う蒸気発生部１１への給水流量の減少を防止する。
【００４５】
なお、第１実施形態においては、ガスは蒸気発生部１１で発生した蒸気であるので、一時貯留されている給水に接触したガスの多くは凝縮して水圧の上昇に寄与しない。
そこで、ガスが蒸気など容易に凝縮するものである場合は、停留部１８の形状を、底部２５（水平断面）に引かれうる最長の直線の長さよりも深さが深い深底形状にする。
例えば、停留部１８が円柱状のタンクであった場合、タンクの深さは、水平断面２５の円の直径よりも深いものにすることが好ましい。
【００４６】
このような形状により、供給された蒸気と、貯水の接触面積が小さくなることで、停留部１８の貯留水と高圧蒸気の熱交換が低減され、停留部１８の内部の圧力上昇の鈍化が抑制される効果も発揮される。
詳細な停留部１８のアスペクト比は、供給する高圧蒸気量および求められる停留部１８の内部圧力の上昇速度などから決定される。
なお、停留部１８は、上記のようなタンクに限定されない。
例えば、停留部１８は、給水ポンプ１７ｂが設けられた給水配管の内部に貯水機構を形成するなど、給水ポンプ１７ｂの吸込み側を加圧することができれば、同様の効果が得られる。
【００４７】
次に、第１実施形態にかかる補助方法を図７のフローチャートを用いて説明する（適宜図１を参照）。
【００４８】
タービンの駆動源として発電に使用した後、復水器１３で蒸気を凝縮して復水する（Ｓ１１）。
蒸気から復水された給水は、ポンプ１７で揚水されて復水給水系統１４を、停留部１８に停留しながら流動して、蒸気発生部１１に供給される（Ｓ１２）。
そして、蒸気発生部１１において、この給水を加熱して蒸気を発生させる（Ｓ１３）。
【００４９】
この間、監視部２４は、給水ポンプ１７ｂへの供給電圧を監視する（Ｓ１４）。
供給電圧の低下がなければ、監視部２４が監視を継続したまま、通常運転を継続する（Ｓ１５：ＮＯ：Ｓ１３へ）。
供給電圧の低下があった場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、監視部２４は加圧制御弁２３を開放して、蒸気を供給して停留部１８の給水を加圧する（Ｓ１６）。
【００５０】
加圧された給水は停留部１８から給水ポンプ１７ｂへ流入し、給水ポンプ１７ｂからの吐出水量の減少を抑制する（Ｓ１７）。
供給電圧が正常値まで上昇し、停留部１８への加圧が不要となる程度までポンプ１７ｂの回転子の回転速度が上昇するまで、加圧部１９は蒸気の供給による加圧を継続する（Ｓ１８：ＮＯ：Ｓ１６へ）。
ポンプ１７ｂの回転子の回転速度が正常値まで上昇した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、加圧を終了する（Ｓ１９）。
【００５１】
以上のように、第１実施形態にかかる補助システム１０によれば、瞬低または瞬断時に加圧によってポンプ１７の実揚程Ｈを引き下げることで、これら瞬低などが発生しても発電プラントからの電力供給を維持することができる。
【００５２】
（第２実施形態）
図３は、第２実施形態にかかる補助システム１０の概略構成図である。
第３実施形態にかかる補助システム１０は、図３に示されるように、停留部１８は、給水を脱気する脱気器２６である。
脱気器２６は、ポンプ１７間またはポンプ１７の上流側に設置されて、溶存酸素量の低減を目的として、多くの発電プラントの復水給水系統１４に設置されるものである。
【００５３】
脱気器２６は、脱気のために給水を一時貯留するので、給水の変動を吸収する効果もある。
第３実施形態においては、このような脱気器２６にガスを供給することで、停留部１８の機能も兼ねさせる。
【００５４】
脱気器２６で脱気された給水は飽和状態となっており、微小な水圧の低下、衝撃または温度の低下などによって容易に気化して気泡を形成する。
よって、給水ポンプ１７ｂの有効吸込み水頭（有効ＮＰＳＨ：Net Positive Suction Head）が必要ＮＰＳＨを下回ることがある。
この有効ＮＰＳＨを補完するなどの理由から、脱気器２６の下流側に設けられた給水ポンプ１７ｂの流入口近傍には給水ブースターポンプ１７ｃを設けるのが一般的である。
【００５５】
給水ポンプ１７ｂと給水ブースターポンプ１７ｃとは、一般的に、駆動機を共有しており、この駆動機による同一の回転軸を共有している。
回転軸を共有している場合、給水ブースターポンプ１７ｃの回転子の回転を変更すれば、給水ポンプ１７ｂの回転も変更される。
よって、この場合、脱気器２６の配置を給水ポンプ１７ｂの上流側にある給水ブースターポンプ１７ｃの流入口近傍にして加圧すればよい。
【００５６】
このように第２実施形態によれば、停留部１８を新たに設置しなくても、第１実施形態と同様に、瞬低または瞬断が発生しても発電プラントからの電力供給を維持することができる。
【００５７】
なお、既存の脱気器２６を停留部１８とすることおよび必要に応じて給水ブースターポンプ１７ｃを設けること以外は、第２実施形態は第１実施形態と同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００５８】
このように、第２実施形態にかかる補助システム１０によれば、加圧水型原子力発電プラントや火力発電プラントなどで通常設置される脱気器２６を停留部１８とすることで、既存の構成または設計を利用して、第１実施形態と同様に、瞬低または瞬断が発生しても発電プラントからの電力供給を維持することができる。
また、停留部１８を脱気器２６にすることで、復水給水系統１４の構成を不要に複雑化することを防止し、また部品数が増加することを抑制することができる。
さらに、既存の設計構成に脱気器２６が含まれている場合は、軽微な設計変更で給水機能を補助することができる。
【００５９】
（第３実施形態）
図４は、第３実施形態にかかる補助システム１０の概略構成図である。
第３実施形態にかかる補助システム１０は、図４に示されるように、停留部１８に供給されるガスは、不活性ガスである。
【００６０】
好適に使用される不活性ガスは、例えば窒素またはアルゴンなどである。
加圧部１９は、これらの不活性ガスを貯蔵するボンベなどのガス貯蔵部２７である。
このガス貯蔵部２７は、停留部１８に接続される。
そして、第１実施形態などと同様に、監視部２４が瞬低または瞬断を検出した場合に、加圧制御弁２３が開放される。
【００６１】
不活性ガスは蒸気のように熱交換による凝縮が無いため、停留部１８に気相部を作る必要はない。
よって、停留部１８の内部が満水の状態であっても加圧することが可能である。
また、不活性ガスは給水中に溶け込んで減容してしまわないため、供給とともに瞬時に停留部１８の内部が加圧され、蒸気を供給したときのような圧力上昇の遅れが発生しない。
【００６２】
また、図５は、第３実施形態にかかる補助システム１０の変形例を示す概略構成図である。
図５に示されるように、停留部１８は、復水給水系統１４の流路中に配置して停留部１８を流路の一部とせずに、復水給水系統１４を分岐して接続してもよい。
ただし、この場合、給水の大半は停留部１８を経由しないので、停留部１８に流水量の変動を緩衝する機能を求める場合は図４のように停留部１８を流路の一部にするのが望ましい。
【００６３】
また、このように停留部１８が給水の流路の一部とならない場合、停留部１８の内部は保有水が循環して入れ替わらないため、別途加熱などをしない場合、この保有水の温度は復水給水系統１４の給水よりも低くなる。
よって、温度の低い保有水を蒸気で加圧して、この保有水を給水に供給するとスチームハンマーを発生させるおそれがある。
そこで、停留部１８を復水給水系統１４から分岐して接続することで、停留部１８の保有水と給水とに温度差が発生する場合は、加圧に用いるガスを不活性ガスとすることが望ましい。
【００６４】
また、図６に示されるように、補助システム１０のこれら第３実施形態に第２実施形態を組み合わせて、脱気器２６に不活性ガスを供給してもよい。
【００６５】
なお、停留部１８に供給されるガスが不活性ガスであることなど以外は、第３実施形態は第１実施形態などと同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００６６】
このように、第３実施形態にかかる補助システム１０によれば、第１実施形態の効果に加え、瞬低または瞬断に遅滞なく適切な水圧および水量を供給することができる。
【００６７】
以上述べた少なくとも一つの実施形態の補助システム１０によれば、ポンプ１７への短時間の供給電圧の低下または喪失が発生しても、蒸気発生部１１への給水量を維持することが可能になる。
また、これによって、短時間の供給電圧の低下または喪失が発生しても、発電プラントの稼働を継続させることが可能になる。
【００６８】
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、組み合わせ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。
【００６９】
例えば、停留部１８に供給される蒸気は、発電プラント内に設置される補助ボイラで発生した蒸気を用いてもよく、蒸気発生部１１で発生した蒸気に限定されない。
また、蒸気発生部１１に供給される給水は、必ずしも蒸気発生部１１と復水器１３とを状態変化しながら環状に循環するものに限定されない。
【符号の説明】
【００７０】
１０…給水機能補助システム（補助システム）、１１…蒸気発生部（圧力容器）、１２…低圧タービン、１３…復水器、１４（１４ａ，１４ｂ）…復水給水系統（復水系統，給水系統）、１６…熱交換器、１７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）…ポンプ（復水ポンプ，給水ポンプ，給水ブースターポンプ）、１８…停留部、１９…加圧部、２１…移送管、２２…ガス供給管、２３…加圧制御弁、２４…供給電圧監視部（監視部）、２５…底部、２６…脱気器、２７…ガス貯蔵部、Ａ…通常運転点、Ｂ…減速時運転点、Ｃ…助勢後運転点、Ｋ…回転運動エネルギ、Ｈ（Ｈ１，Ｈ２）…実揚程、Ｐ…ポンプ必要動力、ｐ,ｑ…全揚程曲線、ｒ,ｓ…管路抵抗曲線。
【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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【図７】
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