(57)【要約】【課題】給水管などの保護をより適切に行うことが可能な発電プラントを提供すること。【解決手段】本発明の発電プラント１は、圧力容器１１からの水蒸気をタービン２１に導く第１の蒸気管３１と、タービン２１からの水蒸気を凝集して液体の水を生じさせる復水器４１と、復水器４１からの水を導く第１の給水管５１と、第１の給水管５１からの水に含まれる腐食生成物を除去する復水脱塩装置６１と、復水脱塩装置６１からの水を導く第２の給水管５３と、第２の給水管５３からの水を加熱する給水加熱器７１と、給水加熱器７１からの水を圧力容器１１に導く第３の給水管５５と、を有し、第１の給水管５１には、水の溶存酸素濃度を調節する機構８１が接続され、第１の給水管５１、第２の給水管５３、および前記第３の給水管５５の内壁には、ヘマタイト被膜が形成されたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器からの水蒸気をタービンに導く第１の蒸気管と、
前記タービンからの水蒸気を凝集して液体の水を生じさせる復水器と、
前記復水器に接続され、前記復水器からの水を導く第１の給水管と、
前記第１の給水管に接続され、前記第１の給水管からの水に含まれる腐食生成物を除去する復水脱塩装置と、
前記復水脱塩装置に接続され、前記復水脱塩装置からの水を導く第２の給水管と、
前記第２の給水管に接続され、前記第２の給水管からの水を加熱する給水加熱器と、
前記給水加熱器と接続され、前記給水加熱器からの水を前記圧力容器に導く第３の給水管と、を有し、
前記第１の給水管には、水の溶存酸素濃度を調節する機構が接続され、
前記第１の給水管、前記第２の給水管、および前記第３の給水管の内壁には、ヘマタイト被膜が形成されたことを特徴とする発電プラント。
【請求項２】
前記給水加熱器は、
前記圧力容器からの水蒸気を導く第２の蒸気管と、
前記第２の蒸気管からの水蒸気と、前記第２の給水管からの水との熱交換によって、前記第２の給水管からの水を加熱する熱交換器と、
前記熱交換によって前記第２の蒸気管からの水蒸気が凝集して生じた水を前記復水器に導く第４の給水管と、を有し、
前記第４の給水管には、水の溶存酸素濃度を調節する機構が接続され、
前記第４の給水管の内壁には、ヘマタイト被膜が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の発電プラント。
【請求項３】
圧力容器からの水蒸気をタービンに導く第１の蒸気管と、
前記タービンからの水蒸気を凝集して液体の水を生じさせる復水器と、
前記復水器に接続され、前記復水器からの水を導く第１の給水管と、
前記第１の給水管に接続され、前記第１の給水管からの水に含まれる腐食生成物を除去する復水脱塩装置と、
前記復水脱塩装置に接続され、前記復水脱塩装置からの水を導く第２の給水管と、
前記第２の給水管に接続され、前記第２の給水管からの水を加熱する給水加熱器と、
前記給水加熱器と接続され、前記給水加熱器からの水を前記圧力容器に導く第３の給水管と、を有する発電プラント起動時において、
前記第１の給水管、前記第２の給水管、および前記第３の給水管の内壁にヘマタイト被膜を形成し得る程度に前記第１の給水管を流れる水の溶存酸素濃度を高めることを特徴とする耐食性被膜の形成方法。
【請求項４】
前記給水加熱器は、
前記圧力容器からの水蒸気を導く第２の蒸気管と、
前記第２の蒸気管からの水蒸気と、前記第２の給水管からの水との熱交換によって、前記第２の給水管からの水を加熱する熱交換器と、
前記熱交換によって前記第２の蒸気管からの水蒸気が凝集して生じた水を前記復水器に導く第４の給水管と、を有し、
前記発電プラント起動時において、前記第４の給水管の内壁にヘマタイト被膜を形成し得る程度に前記第４の給水管を流れる水の溶存酸素濃度を高めることを特徴とする請求項３に記載の耐食性被膜の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント、特に原子力発電プラントにおける給水管などの腐食抑制技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントにおける給水管などの構造部材に生じる問題として、流れ加速型腐食（ＦＡＣ：Ｆｌｏｗ−Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）に起因する構造部材の減肉が知られている。流れ加速型腐食とは、流体の流れによって腐食作用が促進される現象である。構造部材の減肉を防ぎ、原子力発電プラントにおける安全性を十分に高めるという観点から、流れ加速型腐食への対策の重要度は極めて高いものと言える。
【０００３】
上述の腐食への対策として、構造部材表面に被覆処理などの表面処理を行う技術が知られている。このような腐食対策としての表面処理には、レーザー溶融法を用いた表面処理がある（例えば、特許文献１参照）。この方法は、Ｍｏ等の金属イオンおよび還元剤を含む水溶液中で、被覆対象物である構造部材の表面にレーザービームを照射して、構造部材表面の溶融、改質を行い、耐食性を向上させようとするものである。
【０００４】
また、同様の表面処理として、放電加工法を用いた被覆処理による表面処理がある（例えば、特許文献２参照）。この方法は、被覆対象物である構造部材の表面に、高耐食性元素を含む電極を用いた放電加工処理を行うことで、構造部材の表面に、耐食性に優れた合金層を形成しようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２０２６７０号公報
【特許文献２】特開平６−１８２６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された方法では、レーザー溶融処理や放電加工処理などを行うために、発電プラントの運転を停止する必要性が生じる。また、これらの方法が効果的なのは、ハロゲンが多く存在する環境においてであり、ハロゲンが取り除かれるような環境には適していない。
【０００７】
また、同様の被覆処理として、原子炉の運転中に、僅かな量の酸素を給水管に添加して、給水管の内壁に酸化被膜を形成する技術がある。しかしながら、給水管に供給する酸素の量が多くなると、応力腐食割れ（ＳＣＣ：Ｓｔｒｅｓｓ  Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  Ｃｒａｃｋｉｎｇ）と呼ばれる現象が生じる恐れがあるため、当該技術で添加される酸素の量はせいぜい１０ｐｐｂ程度に留められている。このため、この技術で形成される酸化被膜の減肉抑制能力は十分なものとは言い難い。
【０００８】
また、この技術では、復水脱塩装置に用いられる触媒の長寿命化の観点から、酸素の添加が復水脱塩装置の下流側において行われる。このため、復水脱塩装置の上流側では、減肉抑制の効果は期待できないという問題もある。
【０００９】
以上のような事情から、給水管などの減肉対策はいまだ不十分であり、各種の対策が検討されている。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、給水管などの構造部材の保護をより適切に行うことが可能な発電プラントの提供を目的とする。または、給水管などの構造部材の保護をより適切に行うことが可能な耐食性被膜の形成方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の発電プラントは、圧力容器からの水蒸気をタービンに導く第１の蒸気管と、前記タービンからの水蒸気を凝集して液体の水を生じさせる復水器と、前記復水器に接続され、前記復水器からの水を導く第１の給水管と、前記第１の給水管に接続され、前記第１の給水管からの水に含まれる腐食生成物を除去する復水脱塩装置と、前記復水脱塩装置に接続され、前記復水脱塩装置からの水を導く第２の給水管と、前記第２の給水管に接続され、前記第２の給水管からの水を加熱する給水加熱器と、前記給水加熱器と接続され、前記給水加熱器からの水を前記圧力容器に導く第３の給水管と、を有し、前記第１の給水管には、水の溶存酸素濃度を調節する機構が接続され、前記第１の給水管、前記第２の給水管、および前記第３の給水管の内壁には、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）被膜が形成されたことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、復水器に直結された第１の給水管に、水の溶存酸素濃度を調節する機構が接続されているため、復水器の下流側に存在する給水管の表面に酸化被膜であるヘマタイト被膜を形成することが可能である。つまり、復水脱塩装置の上流側に存在する給水管の表面にもヘマタイト被膜を形成することができるため、上流側の給水管の減肉を効果的に抑制することができる。
【００１３】
本発明の発電プラントにおいて、前記給水加熱器は、前記圧力容器からの水蒸気を導く第２の蒸気管と、前記第２の蒸気管からの水蒸気と、前記第２の給水管からの水との熱交換によって、前記第２の給水管からの水を加熱する熱交換器と、前記熱交換によって前記第２の蒸気管からの水蒸気が凝集して生じた水を前記復水器に導く第４の給水管と、を有し、前記第４の給水管には、水の溶存酸素濃度を調節する機構が接続され、前記第４の給水管の内壁には、ヘマタイト被膜が形成されても良い。
【００１４】
本発明の耐食性被膜の形成方法は、圧力容器からの水蒸気をタービンに導く第１の蒸気管と、前記タービンからの水蒸気を凝集して液体の水を生じさせる復水器と、前記復水器に接続され、前記復水器からの水を導く第１の給水管と、前記第１の給水管に接続され、前記第１の給水管からの水に含まれる腐食生成物を除去する復水脱塩装置と、前記復水脱塩装置に接続され、前記復水脱塩装置からの水を導く第２の給水管と、前記第２の給水管に接続され、前記第２の給水管からの水を加熱する給水加熱器と、前記給水加熱器と接続され、前記給水加熱器からの水を前記圧力容器に導く第３の給水管と、を有する発電プラント起動時において、前記第１の給水管、前記第２の給水管、および前記第３の給水管の内壁にヘマタイト被膜を形成し得る程度に前記第１の給水管を流れる水の溶存酸素濃度を高めることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、復水器に直結された第１の給水管を流れる水の溶存酸素濃度を高めることにより、復水器の下流側に存在する給水管の表面に酸化被膜であるヘマタイト被膜を形成することが可能である。つまり、復水脱塩装置の上流側に存在する給水管の表面にもヘマタイト被膜を形成することができるため、上流側の給水管の減肉を効果的に抑制することができる。
【００１６】
本発明の耐食性被膜の形成方法において、前記給水加熱器は、前記圧力容器からの水蒸気を導く第２の蒸気管と、前記第２の蒸気管からの水蒸気と、前記第２の給水管からの水との熱交換によって、前記第２の給水管からの水を加熱する熱交換器と、前記熱交換によって前記第２の蒸気管からの水蒸気が凝集して生じた水を前記復水器に導く第４の給水管と、を有し、前記発電プラント起動時において、前記第４の給水管の内壁にヘマタイト被膜を形成し得る程度に前記第４の給水管を流れる水の溶存酸素濃度を高めても良い。
【００１７】
なお、本発明の発電プラントまたは耐食性被膜の形成方法においては、第１の給水管〜第４の給水管に、鉄を成分として含む材料が用いられることがある。この場合、給水管の成分である鉄と酸素との反応により、給水管の表面に良質なヘマタイト被膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の発電プラントまたは耐食性被膜の形成方法では、上流側の給水管を流れる水の溶存酸素濃度を高めることができる。このため、減肉の恐れがある上流側の給水管の表面に被膜を形成して、上流側の給水管を十分に保護することが可能である。このように、本発明の発電プラントまたは耐食性被膜の形成方法では、給水管など構造部材の保護をより適切に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】沸騰水型原子力発電プラントの構成例を示す模式図である。
【図２】沸騰水型原子力発電プラントにおける給水加熱器の構成例を示す模式図である。
【図３】沸騰水型原子力発電プラント起動時における溶存酸素濃度の変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明者らは、復水脱塩装置の上流側において、炉水に酸素を添加することで、これまで対策が十分ではなかった上流側の給水管の減肉という問題を解決し得ると考えた。そこで、発電プラントの復水脱塩装置の上流に存在する給水管に溶存酸素濃度を調節する機構を接続した発電プラントを完成させた。以下、実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、発明の技術的特徴を分かりやすく説明するためのものであるから、発明と関連性の低い構成は省略する場合がある。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る沸騰水（ＢＷＲ：Ｂｏｉｌｉｎｇ  Ｗａｔｅｒ  Ｒｅａｃｔｏｒ）型原子力発電プラントの構成例を示す模式図である。図１において、矢印は、炉水（液体の水である場合と、水蒸気である場合を含む）の流れを示している。
【００２２】
図１に示される原子力発電プラント１は、内部の圧力を保持する原子炉圧力容器１１と、原子炉圧力容器１１から供給される水蒸気のエネルギーを運動エネルギー（回転エネルギー）に変換するタービン２１と、タービン２１から排出される水蒸気を凝集させて液体の水へと戻す復水器４１とを有する。また、炉水からイオン性の腐食生成物を除去する復水脱塩装置６１と、炉水を加熱する給水加熱器７１と、炉水の溶存酸素濃度を調節する調節機構８１とを有する。
【００２３】
原子炉圧力容器１１の内部には、燃料の核分裂により熱エネルギーを生じる炉心１３が設けられている。当該炉心１３内部には、図示しない燃料や制御棒などが核分裂を制御できる態様で配置される。また、炉心１３の周囲には、円筒状の炉心シュラウドやジェットポンプなどの炉内構造部材１５が設けられている。炉心１３に供給された炉水は、燃料の核分裂による熱エネルギーを得て水蒸気となった後、タービン２１に供給される。なお、原子炉圧力容器１１や炉内構造部材１５は、高温高圧に耐え得るステンレス鋼などを用いて構成されることが望ましい。
【００２４】
タービン２１は、原子炉圧力容器１１から水蒸気が供給されるように主蒸気管３１を通じて原子炉圧力容器１１と接続されている。また、タービン２１は、原子炉圧力容器１１から主蒸気管３１を通じて供給される水蒸気によって回転駆動可能に構成されている。タービン２１には、タービン２１の回転と連動して回転し電気エネルギーを生成する発電機（図示しない）が連結されている。当該タービン２１によって、水蒸気のエネルギーは電気エネルギーへと変換される。
【００２５】
復水器４１は、タービン２１に接続されている。これにより、タービン２１から排出された水蒸気は復水器４１で凝集し、液体の水へと戻る。また、復水器４１には、主蒸気管３１が分岐したバイパス管３３が接続されている。バイパス管３３には、原子炉圧力容器１１内の圧力を調節するためのバイパス弁３５が設けられており、バイパス弁３５の開閉によって、原子炉圧力容器１１からの水蒸気の流路を変更することができる。バイパス弁３５が閉じている場合には、水蒸気はタービン２１に供給され、バイパス弁３５が開いている場合には、水蒸気はタービン２１を経由せずに復水器４１へと供給される。
【００２６】
復水脱塩装置６１は、給水管５１を介して復水器４１と接続されている。復水脱塩装置６１の内部には炉水を浄化することができるようにイオン交換樹脂が配置されており、当該イオン交換樹脂に炉水を通じることによって、復水器４１から供給された炉水からイオン性の腐食生成物が除去される。イオン交換樹脂としては、主に強酸性カチオン樹脂と強塩基性アニオン樹脂の混床が用いられる。なお、復水脱塩装置６１内のイオン交換樹脂は、通常、通薬再生を行わずに数年間使用された後に廃棄される。
【００２７】
給水加熱器７１は、炉水を加熱して原子炉圧力容器１１に供給できるように構成されている。また、給水加熱器７１は、給水管５３を介して復水脱塩装置６１と接続されており、給水管５５を介して原子炉圧力容器１１と接続されている。これにより、復水器４１において凝集された炉水は、給水管５１、復水脱塩装置６１、給水管５３、給水加熱器７１、および給水管５５を通じて、再び原子炉圧力容器１１に供給される。つまり、復水脱塩装置６１を通じてイオン性の腐食生成物が除去された炉水は、給水加熱器７１によって加熱され、原子炉圧力容器１１に供給される。また、原子炉圧力容器１１に供給された炉水は、上述のように炉心１３において熱エネルギーを得て再び水蒸気となり、タービン２１を駆動する。なお、給水加熱器７１における炉水の加熱は、復水脱塩装置６１を通じた炉水と、原子炉圧力容器１１からの水蒸気との間の熱交換によって行われる。
【００２８】
調節機構８１は、復水器４１に接続される給水管５１に接続されている。つまり、調節機構８１は、復水脱塩装置６１より上流側に設けられている。一般に、炉水の溶存酸素濃度が高くなると腐食生成物が増加して、復水脱塩装置６１におけるイオン交換樹脂の寿命が短くなる傾向にある。このため、酸素の供給源である調節機構８１は復水脱塩装置６１より下流側に設けられる。一方で、本発明においては、給水管５１内などに酸化被膜を形成するため、調節機構８１が、復水脱塩装置６１より上流側に設けられている。
【００２９】
なお、図１においては、調節機構８１を給水管５１の一部に接続しているが、原子力発電プラント１の構成はこれに限定されない。例えば、調節機構８１を復水器４１の一部に接続する構成としてもよい。また、図１では、バルブ５７と調節機構８１を分離した態様で示しているが、バルブと調節機構は一体でもよい。
【００３０】
なお、主蒸気管３１、バイパス管３３などの蒸気管や、給水管５１をはじめとする給水管、その他の構造部材は、原子炉圧力容器１１や炉内構造部材１５などと同様に、高温高圧に耐え得るステンレス鋼などを用いて構成されることが望ましい。
【００３１】
給水管５１や給水管５３、給水管５５などの内壁には鉄の酸化被膜が形成されている。このため、給水管の減肉を十分に抑制することができる。給水管の内壁に好適な酸化被膜を形成するためには、給水管５５などに、ステンレス鋼などの鉄を成分として含む材料が用いられていることが望ましい。また、給水管５１や給水管５３、給水管５５などに鉄を成分として含む材料を用い、その表面に鉄の酸化被膜を形成する場合には、その酸化被膜は、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）被膜とするのが望ましい。ヘマタイト被膜の溶解度は、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）被膜の溶解度の１０−１５倍程度と極めて低く、耐食性に優れるためである。
【００３２】
次に、上述の給水加熱器７１およびその周辺の構成について、図２を参照して説明する。なお、給水加熱器７１およびその周辺の構成は図２に示されるものに限られない。図２において、矢印は、炉水（液体の水である場合と、水蒸気である場合を含む）の流れを示している。また、ハッチングは、液体の水が存在する領域であることを示している。
【００３３】
給水加熱器７１は、復水脱塩装置６１を通じた炉水と原子炉圧力容器１１からの水蒸気との間で熱交換を行う熱交換器７３を具備している。熱交換器７３には、上述した給水管５３が接続されており、復水脱塩装置６１からの炉水が給水管５３を通じて供給される。また、給水加熱器７１は、主蒸気管３１と接続する蒸気管７５を備えている。蒸気管７５を通じて給水加熱器７１に供給された水蒸気と、復水脱塩装置６１から供給された炉水とは、熱交換器７３を介して熱交換を行う。これによって、水蒸気は液体の水に戻り、復水脱塩装置６１から供給された炉水は加熱される。
【００３４】
熱交換器７３の下流側には、上述した給水管５５が接続されている。このため、給水加熱器７１によって加熱された炉水は、給水管５５を介して原子炉圧力容器１１に供給される。また、給水加熱器７１は、ヒータドレンとしての給水管７７を備えており、熱交換によって生じた水を排出することができる。給水管７７は復水器４１に接続されているため、排出された水は、復水器４１に供給される。
【００３５】
給水管７７には、バルブ７９を介して、溶存酸素濃度を調節する調節機構８３が接続されている。つまり、調節機構８３はヒータドレンとしての給水管７７より上流側に配置される。このように、給水管７７より上流側に調節機構８３を有することで、給水管７７を通って排出されるヒータドレン水の溶存酸素濃度を高めることが可能になる。つまり、調節機構８３が接続された給水管７７より下流の、給水管その他の構造部材の表面に、被膜を形成することが可能であり、これらの減肉を抑制することが可能になる。
【００３６】
なお、調節機構８１を省略して、その機能を調節機構８３に兼ねさせることも可能である。すなわち、調節機構８３により溶存酸素濃度を調節されたヒータドレン水が給水管７７および復水器４１を介して給水管５１に供給されることができる。もちろん、調節機構８１および調節機構８３を併せて具備する構成としてもよい。２つまたはそれ以上の調節機構を有することにより、細やかな溶存酸素濃度の調節が可能になり、給水管などの保護をより好適に行うことができるようになるためである。
【００３７】
また、図２においては調節機構８３を給水管７７の一部に接続しているが、調節機構８３の接続関係はこれに限定されない。例えば、調節機構８３を給水加熱器７１の筐体部分に接続する構成としてもよい。また、図２では、バルブ７９と調節機構８３とを分離した態様で示しているが、バルブと調節機構とは一体でもよい。
【００３８】
蒸気管７５や給水管７７、熱交換器７３、その他の構造部材は、他の構造部材と同様に、高温高圧に耐え得るステンレス鋼などを用いて構成されることが望ましい。これらの構造部材にステンレス鋼などの鉄を成分として含む材料が用いられている場合には、その表面に好適な鉄の酸化被膜を形成することが容易であり、給水管などの減肉を抑制することが可能となる。なお、これらの構造部材に鉄を成分として含む材料を用い、その表面に鉄の酸化被膜を形成する場合には、その酸化被膜は、ヘマタイト（Ｆｅ２Ｏ３）被膜とするのが望ましい。
【００３９】
以上のように、本実施の形態に係る原子力発電プラント１では給水管の内壁に鉄の酸化被膜が形成されている。このため、給水管の減肉を十分に抑制することができる。特に、本実施の形態に係る原子力発電プラント１では、復水脱塩装置６１より上流側に調節機構８１または調節機構８３を有しているため、復水脱塩装置６１より上流側においても広く炉水の溶存酸素濃度を高めることが可能になる。つまり、調節機構８１や調節機構８３が接続された給水管その他の構造部材の表面に被膜を形成することが可能であり、これらの減肉を抑制することが可能である。
【００４０】
なお、原子力発電プラント１の構成は、図１に示すものに限定されない。タービン２１や復水器４１、給水加熱器７１などを複数備えていても良い。例えば、タービン２１を複数備える構成として、高圧用のタービンと低圧用のタービンとを備える構成を採用することができる。給水加熱器についても同様に、高圧用と低圧用とを分けることができる。その他の構成についても、図１で示す態様には限定されない。適宜構成の付加、削除が可能である。
【００４１】
次に、上述の原子力発電プラントにおいて、給水管等の内壁を保護し、その減肉を抑制することができる耐食性被膜の形成方法について、図３を参照して説明する。
【００４２】
図３は、上述した原子力発電プラント１における原子炉圧力容器１１内の炉水の温度変化を示す図である。図３において、縦軸は炉水温度を示し、横軸は原子力発電プラント１の起動開始からの経過時間を示している。
【００４３】
図３に示されるように、原子力発電プラント１の起動は、制御棒引き抜き前の復水器４１の真空度達成および脱気（第１段階）、制御棒引き抜きによる核加熱（第２段階）、タービン２１の起動（第３段階）、定格出力への上昇（第４段階）、の４つのステップにより行われる。第１段階では、復水器４１の真空ポンプを起動して所定の真空度に到達させた後に、主蒸気系のバルブを開いて原子炉を脱気する。第２段階では、制御棒の引き抜きによって臨界に達した後に、炉水の温度を所定の値まで徐々に上昇させる。第３段階では、タービン２１を起動し、発電機を仮並列する。第４段階では、発電機並列の後、制御棒の引き抜き、炉心流量の増加などによって出力を上昇させる。
【００４４】
耐食性被膜の形成は、上述の原子力発電プラント１の起動時（定格運転前：第１段階〜第３段階）において、炉水の溶存酸素濃度を高めることにより行われる。上述の原子力発電プラント１では、例えば、復水器４１に接続された給水管５１において炉水の溶存酸素濃度を高めることができるため、広く構造部材の減肉を抑制することが可能である。原子力発電プラント１の起動時に耐食性被膜を形成することにより、定格運転中の腐食生成物の発生を抑制することが可能である。そして、その結果として、復水脱塩装置６１におけるイオン交換樹脂の寿命を縮めないようにすることが可能である。つまり、復水脱塩装置６１の上流側における溶存酸素濃度の制御は大きな問題とはならず、イオン交換樹脂の寿命を縮めることがないという良好な結果をもたらす。
【００４５】
なお、溶存酸素濃度を高めるタイミングは、上述の原子力発電プラント１の起動時に限定されない。例えば、原子力発電プラント１の定格運転中に炉水の溶存酸素濃度を高めて、耐食性被膜を形成しても良い。
【００４６】
なお、炉水の温度が低い状態では、構造部材の表面においてマグネタイト被膜の形成が支配的になる。よって、ヘマタイト被膜を形成するために、被膜形成時の炉水の温度は、ある程度高いことが望ましい。例えば、炉水の温度が８０℃以上の状態で溶存酸素濃度を高めることにより、良好なヘマタイト被膜を形成することが可能である。炉水の温度の上限は特に限定されないが、原子力発電プラント１の運転中の炉水温度の程度（例えば、２８０℃）を上限の一応の目安にすると良い。すなわち、炉水の温度の好適な範囲は、８０℃以上２８０℃以下である。ただし、炉水温度の条件はこれに限定されず、より低温、またはより高温としても良い。
【００４７】
また、緻密なヘマタイト被膜を形成するためには、炉水の溶存酸素濃度は高いことが望ましい。例えば、溶存酸素濃度を１５ｐｐｂ以上とすることで、緻密なヘマタイト被膜を形成することが可能である。一方で、炉水の溶存酸素濃度が２００ｐｐｂを超えると、構造部材の応力腐食割れへの配慮の必要性が生じる。よって、溶存酸素濃度は２００ｐｐｂ以下とすることが望ましい。すなわち、溶存酸素濃度の好適な範囲は、１５ｐｐｂ以上２００ｐｐｂ以下である。もちろん、溶存酸素濃度の範囲はこれに限定されない。
【００４８】
上述した条件で形成される緻密なヘマタイト被膜を、十分な厚さで形成することにより、原子力発電プラント１の１サイクルである約１年またはそれ以上の期間において、構造部材の減肉を防ぐことができる。例えば、上述した条件で緻密なヘマタイト被膜を形成する場合、その厚さを２０μｍ以上とすることが望ましい。なお、ヘマタイト被膜の緻密さの程度に応じて好適な厚さは異なるから、上述の厚さでなくとも構わない。
【００４９】
以上に述べたように、本実施の形態に係る原子力発電プラント１、または耐食性被膜の形成方法によって、上流側の給水管を流れる水の溶存酸素濃度を高め、減肉の恐れがある給水管の表面に被膜を形成し、給水管を十分に保護することができる。つまり、本実施の形態に係る原子力発電プラント１、または耐食性被膜の形成方法によって、給水管などの構造部材の保護をより適切に行うことが可能である。
【００５０】
なお、上記実施の形態において、添付図面に示されている構造の大きさ、形状などは、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の発電プラントは、各種用途向けの電力供給手段として用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１  原子力発電プラント
１１  原子炉圧力容器
２１  タービン
３１  主蒸気管
４１  復水器
５１、５３、５５  給水管
５７  バルブ
６１  復水脱塩装置
７１  給水加熱器
７３  熱交換器
７５  蒸気管
７７  給水管
７９  バルブ
８１、８３  調節機構
【図１】
2012173039.tif 000003
【図２】
2012173039.tif 000004
【図３】
2012173039.tif 000005