(57)【要約】【課題】  バランス管内の水位を安定して測定することができる脱気器を提供することを目的とする。【解決手段】  脱気器１は、内部において復水３１をタービン抽気３２と接触させて脱気し、脱気水３３として貯水し液相部を形成する本体胴体２と、本体胴体２に復水３１を供給する復水配管３と、本体胴体２から脱気水３３を排出する降水管７と、本体胴体２の液相部において一端が開放され、さらに本体胴体２の気相部において他端が開放され、一端から脱気水３３をバランス管水３４として内部に導入し、他端から器内気体４１をバランス管気体４２として内部に導入するバランス管１０と、脱気水３３より温度の低い低温水３５をさらにバランス管水３４としてバランス管１０内に導入する低温水供給装置６と、バランス管１０内のバランス管水３４の水位を測定する水位測定装置とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部において復水をタービン抽気と接触させて脱気し、脱気水として貯水し液相部を形成する本体胴体と、
前記本体胴体に接続され、前記本体胴体に前記復水を供給する復水配管と、
前記本体胴体に接続され、前記本体胴体から前記脱気水を排出する降水管と、
前記本体胴体の液相部において一端が開放され、さらに前記本体胴体の前記脱気水より上方の気相部において他端が開放され、前記一端から前記脱気水をバランス管水として内部に導入し、前記他端から前記器内気体をバランス管気体として内部に導入するバランス管と、
前記脱気水より温度の低い低温水をさらに前記バランス管水として前記バランス管内に導入する低温水供給装置と、
前記バランス管内の前記バランス管水の水位を測定する水位測定装置とを備えることを特徴とする脱気器。
【請求項２】
前記低温水供給装置は、復水器から前記本体胴体内部へ供給する途中の前記復水を低温水として用いることを特徴とする請求項１に記載の脱気器。
【請求項３】
前記低温水供給装置は、一端が前記復水配管に接続され、他端が前記バランス管に接続され、前記復水配管を流れる前記復水の一部を前記バランス管水として前記バランス管内に導入する復水バイパス配管であることを特徴とする請求項１に記載の脱気器。
【請求項４】
前記低温水を前記バランス管内に導入する流量を調整する低温水流量調整装置をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の脱気器。
【請求項５】
前記復水バイパス配管に設けられ、前記バランス管内に導入する前記復水の一部の流量を調整する復水流量調整弁をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の脱気器。
【請求項６】
前記タービン抽気を供給する発電機の発電機負荷を演算し、発電機負荷信号として送信できる発電機負荷演算装置をさらに備え、
前記低温水流量調整装置は、前記発電機負荷信号を受信し、前記発電機負荷信号が示す前記発電機負荷が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに前記低温水の前記バランス管への供給量を増加させることを特徴とする請求項４に記載の脱気器。
【請求項７】
前記タービン抽気を供給する発電機の発電機負荷を演算し、発電機負荷信号として送信できる発電機負荷演算装置をさらに備え、
前記復水流量調整弁は、前記発電機負荷信号を受信し、前記発電機負荷信号が示す前記発電機負荷が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに開動作し、前記復水の前記バランス管への供給量を増加させることを特徴とする請求項５に記載の脱気器。
【請求項８】
前記本体胴体内の圧力を測定し、器内圧力信号として送信できる器内圧力測定器をさらに備え、
前記低温水流量調整装置は、前記器内圧力信号を受信し、前記器内圧力信号が示す前記器内圧力が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに前記低温水の前記バランス管への供給量を増加させることを特徴とする請求項４に記載の脱気器。
【請求項９】
前記本体胴体内の圧力を測定し、器内圧力信号として送信できる器内圧力測定器をさらに備え、
前記復水流量調整弁は、前記器内圧力信号を受信し、前記器内圧力信号が示す前記器内圧力が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに開動作し、前記復水の前記バランス管への供給量を増加させることを特徴とする請求項５に記載の脱気器。
【請求項１０】
前記水位測定装置は、
前記バランス管の前記バランス管水に一端が開放される液相導圧配管と、
前記バランス管の前記バランス管水より上方の前記バランス管気体に一端が開放される気相導圧配管と、
前記液相導圧配管の他端に接続され、前記バランス管水による液相圧力を測定する液相圧力測定器と、
前記気相導圧配管の他端に接続され、前記バランス管気体による気相圧力を測定する気相圧力測定器と、
前記液相圧力測定器および前記気相圧力測定器からそれぞれ前記液相圧力および前記気相圧力を受信し、前記液相圧力と前記気相圧力の差圧を用いて前記バランス管内の前記バランス管水の水位を算出する差圧式水位演算部とから構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７に何れか一項記載の脱気器。
【請求項１１】
前記水位測定装置は、
前記バランス管内の前記バランス管水の水面に発信超音波を送信し、前記発信超音波が前記バランス管水において反射した反射超音波を受信する超音波送受信装置と、
前記超音波発信装置が前記発信超音波を発し、前記反射超音波を受信するまでの時間および超音波の単位時間当たりの伝播距離を用いることによって前記バランス管内の前記バランス管水の水位を算出する超音波式水位演算部とから構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７に何れか一項記載の脱気器。
【請求項１２】
前記本体胴体内部において前記復水を前記タービン抽気と接触させて脱気し、前記脱気水として貯水し前記液相部を形成する工程と、
前記本体胴体の前記液相部において前記一端が開放され、さらに前記本体胴体の前記脱気水より上方の前記気相部において前記他端が開放される前記バランス管の内部に、前記一端から前記脱気水を前記バランス管水として導入し、前記他端から前記器内気体を前記バランス管気体として導入する工程と、
前記脱気水よりも温度の低い前記低温水をさらに前記バランス管水として前記バランス管内に導入する工程と、
前記バランス管内の前記バランス管水の水位を測定する工程とを備えることを特徴とする脱気器の水位測定方法。
【請求項１３】
前記本体胴体内部において前記復水を前記タービン抽気と接触させて脱気し、前記脱気水として貯水し前記液相部を形成する工程と、
前記本体胴体の前記液相部において前記一端が開放され、さらに前記本体胴体の前記脱気水より上方の前記気相部において前記他端が開放される前記バランス管の内部に、前記一端から前記脱気水を前記バランス管水として導入し、前記他端から前記器内気体を前記バランス管気体として導入する工程と、
前記復水の一部をさらに前記バランス管水として前記バランス管内に導入する工程と、
前記バランス管内の前記バランス管水の水位を測定する工程とを備えることを特徴とする脱気器の水位測定方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラントにおいて復水を脱気する脱気器およびその水位測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧水型原子力発電プラントにおける蒸気発生器や火力発電プラントにおけるボイラーで発生した蒸気は、蒸気タービンへ供給され、蒸気タービンで仕事をした蒸気は、復水器で凝縮して復水となる。この復水には、熱サイクルを循環する過程で酸素が溶存しており、復水に溶存する酸素は、発電プラント内の配管や機器に影響を与える可能性がある。したがって、加圧水型原子力発電プラントや火力発電プラントでは、復水器の下流に脱気器を設けて復水を脱気している。
【０００３】
脱気器は、本体胴体内部において復水を散水し、蒸気タービンから導いたタービン抽気を本体胴体内部に供給することで、復水とタービン抽気を接触させて熱交換を行わせ、復水を飽和温度まで加熱することにより溶存する酸素を脱気する。さらに、脱気器において復水を脱気した脱気水は脱気器内部に貯水され、脱気器の下底に設けられた降水管を伝って再び蒸気発生器やボイラーへ給水ポンプによって給水される。
【０００４】
ここで、発電プラントの負荷の変化など伴って復水の脱気器への供給量や、脱気水の蒸気発生器またはボイラーへの給水量は変化するため、脱気器内の脱気水の水位は変動する。したがって、脱気器内の脱気水の水位を測定することは、発電プラントの運転状態を監視し制御する上で重要である。
【０００５】
以下、一般的な脱気器の脱気水の水位の測定方法を説明する。脱気器の本体胴体のうち、脱気水を臨む位置において一端を接続し、さらに脱気水の上方であって脱気器の器内気体を臨む位置において他端を接続したバランス管を設ける。このバランス管内に脱気水をバランス管水として導入し、器内気体をバランス管気体として導入することによって、バランス管内のバランス管水の水位およびバランス管気体の圧力をそれぞれ本体胴体内の脱気水の水位および器内気体の圧力と一致させる。さらに、ダイヤフラムを用いてバランス管内のバランス管水の圧力およびバランス管気体を臨む位置の圧力をそれぞれ測定し、これらの圧力の差圧からバランス管水による圧力を求める。
【０００６】
このバランス管水による圧力をバランス管水の水密度で除することによってバランス管内のバランス管水の水位を演算し、さらに本体胴体の下底からダイヤフラムの取付け位置までの高さを加えることによって本体胴体内の脱気水の水位とする。また、ダイヤフラムおよび差圧を求め水位を演算する演算部から構成される差圧式水位測定装置を多重化することによって水位測定の精度を高める技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２３３８３０号公報
【特許文献２】特開平８−２９２０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、脱気器において蒸気タービンの負荷急減によって脱気器内部に導入するタービン抽気が減少すると、脱気器内の器内圧力が低下することによって本体胴体内の飽和温度が低下し、脱気水が沸騰する、いわゆる減圧沸騰が発生することがある。このとき、バランス管内のバランス管水にも同様に減圧沸騰が発生してバランス管水の水位が変動する。したがって、バランス管内に減圧沸騰が発生したとき、特許文献１に記載の技術をはじめとする脱気器の水位測定方法は、安定して水位を測定することができない可能性があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術は、タンク内の液相部と気相部にそれぞれ独立した高圧導圧管と低圧導圧管を設け、低圧導圧管内に基準水頭まで水を供給し、水頭圧を加えた気相の圧力と液相の圧力を測定し、差圧を演算することによって水位を測定する方式において、低圧導圧管内の水位が基準水頭より水位が低下したときに、減圧沸騰が生じたものと判定し、低圧導圧管内に水を供給し、減圧沸騰を抑えるとともに水位を基準水頭に回復させるものである。
【００１０】
しかしながら、上述したバランス管内の水位を本体胴体内の水位に一致させて水位を測定する方式では、バランス管内の水位は常に脱気器内の水位と連動して変化するため、所定の水位を下回るときに水を供給する特許文献２に記載の技術を適用することは難しい。そこで本発明は、バランス管内の水位を安定して測定することができる脱気器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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の脱気器は、内部において復水をタービン抽気と接触させて脱気し、脱気水として貯水し液相部を形成する本体胴体と、本体胴体に接続され、本体胴体に復水を供給する復水配管と、本体胴体に接続され、本体胴体から脱気水を排出する降水管と、本体胴体の液相部において一端が開放され、さらに本体胴体の脱気水より上方の気相部において他端が開放され、一端から脱気水をバランス管水として内部に導入し、他端から器内気体をバランス管気体として内部に導入するバランス管と、脱気水より温度の低い低温水をさらにバランス管水としてバランス管内に導入する低温水供給装置と、バランス管内のバランス管水の水位を測定する水位測定装置とを備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記目的を達成するために、本発明の脱気器の水位測定方法は、本体胴体内部において復水をタービン抽気と接触させて脱気し、脱気水として貯水し液相部を形成する工程と、本体胴体の液相部において一端が開放され、さらに本体胴体の脱気水より上方の気相部において他端が開放されるバランス管の内部に、一端から脱気水をバランス管水として導入し、他端から器内気体をバランス管気体として導入する工程と、脱気水よりも熱エネルギーの低い低温水をさらにバランス管水としてバランス管内に導入する工程と、バランス管内のバランス管水の水位を測定する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、脱気器のバランス管内の水位を安定して測定することができる
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第１の実施形態に係る脱気器について図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図である。脱気器１は、本体胴体２と、復水配管３と、タービン抽気配管５と、降水管７と、液相部座８と、気相部座９と、バランス管１０と、低温水供給装置６と、液相導圧配管１２と、液相ダイヤフラム１３と、気相導圧配管１４と、気相ダイヤフラム１５と、差圧式水位演算部１６とから構成される。
【００１７】
ここで、本体胴体２は、円筒形状を横置きにした形状であり、内部に脱気水３３を液相部として貯水し、さらに脱気水３３の上方において器内気体４１を気相部として内蔵することができる容器である。また、復水配管３は、発電プラント内の復水器（図示せず）に一端を接続し、内部に復水３１を導入することができる配管である。さらに、復水配管３には、復水器から脱気器１に復水３１を供給する途中において熱交換器が設けられ、発電プラント全体で適正な熱サイクルとなるように復水３１を加熱するものとする。
【００１８】
また、タービン抽気配管５は、発電プラント内の蒸気タービン（図示せず）に一端を接続し、蒸気タービン内の蒸気の一部をタービン抽気３２として内部に導入することができる配管である。
【００１９】
以下、脱気器１の接続関係について説明する。復水配管３は、他端３aを複数に分岐させ、この分岐した複数の他端３aがそれぞれ本体胴体２の上底を貫通して本体胴体２と接続される。ここで、復水配管３の複数の他端３aは、復水３１を本体胴体２内部に広範囲に散水できるようにそれぞれ多数の孔が設けられる形状とすること、またはスプレイ弁を設けることが望ましい。また、タービン抽気配管５は、タービン抽気３２を本体胴体２内部において復水３１に接触させて供給することができるように、他端を本体胴体２の側面を貫通して本体胴体２と接続される。
【００２０】
降水管７は、本体胴体２の下底において一端が接続され、他端が給水ポンプ（図示せず）に接続される。ここで、給水ポンプは、脱気水３３を蒸気発生器やボイラー（図示せず）へ給水する機器である。
【００２１】
また、本体胴体２の液相部において円筒形状の液相部座８が本体胴体２を貫通して設けられる。ここで、脱気水３３の水位は変動するため、液相部座８は、本体胴体２のうちできるだけ下方に設けることが望ましい。さらに、本体胴体２の脱気水３３の上方である気相部において円筒形状の気相部座９が本体胴体２を貫通して設けられる。ここで、脱気水３３の水位の変動に伴い、本体胴体２内部における器内気体４１の占める位置も変動するため、気相部座９は、本体胴体２のうちできるだけ上方に設けることが望ましい。
【００２２】
バランス管１０は、該垂直な円筒形状の両端にそれぞれ水平な配管を連通して形成されるコの字型の配管であり、一端が液相部座８に接続され、他端が気相部座９に接続される。バランス管１０は、内部において、本体胴体２から液相部座８を介して脱気水３３をバランス管水３４として導入し、本体胴体２から気相部座９を介して器内気体４１をバランス管気体４２として導入することができるものとする。
【００２３】
低温水供給装置６は、脱気水３３より温度が低く、熱エネルギーの低い水である低温水３５を供給することができる装置である。ここで、低温水３５には、熱交換器による加熱前の復水３１や、他の設備の冷却水をバイパスしたもの、さらには専用の冷却水として貯水したものなどが適用可能である。
【００２４】
低温水供給装置６は、低温水３５を内部に導入または貯水する低温水導入装置２６と低温水３５をバランス管１０内に供給する低温水供給配管２７とから構成される。さらに、低温水導入装置２６に低温水３５を供給するためのポンプや弁を備える構成としてもよい。
【００２５】
低温水供給装置６は、低温水３５をバランス管１０内に供給できるように、低温水供給配管２７の一端が低温水導入装置２６に接続され、他端がバランス管１０の該垂直な円筒形状に接続される。ここで、後述する気相導圧配管１４が気相ダイヤフラム１５に伝えるバランス管気体４２の圧力に低温水３５が影響を及ぼすことを防ぐために、低温水供給配管２７の他端は、気相導圧配管１４より下方の位置など、低温水３５が気相導圧配管１４に流入しない位置においてバランス管１０に接続されることが望ましい。
【００２６】
また、液相導圧配管１２は、一端がバランス管１０の該垂直な円筒形状のうち、バランス管水３４を臨む位置に接続され、他端には液相ダイヤフラム１３が接続される。さらに、気相導圧配管１４は、一端がバランス管１０の該垂直な円筒形状のうち、バランス管気体４２を臨む位置に接続され、他端には気相ダイヤフラム１５が接続される。ここで、液相ダイヤフラム１３および気相ダイヤフラム１５は、設けられる位置における圧力に応じて変位し、それぞれ液相変位信号２８および気相変位信号２９を送信することができる装置である。
【００２７】
さらに、液相ダイヤフラム１３は、液相変位信号２８を差圧式水位演算部１６に送信できるように、液相ダイヤフラム１３と差圧式水位演算部１６は接続される。また、気相ダイヤフラム１５は、気相変位信号２９を差圧式水位演算部１６に送信できるように、気相ダイヤフラム１５と差圧式水位演算部１６は接続される。
【００２８】
（作用）
以下、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。まず、脱気器１の復水３１の脱気方法について説明し、脱気水３３の水位測定方法については後述する。復水配管３は、一端から復水器内の復水３１を内部に導入し、途中に設けられた熱交換器によって復水３１の加熱を行った後、複数の他端３aから復水３１を本体胴体２内部に散水する。さらに、タービン抽気配管５は、蒸気タービンから導入したタービン抽気３２を本体胴体２内部へ供給する。
【００２９】
本体胴体２内部において散水された復水３１はタービン抽気３２と接触して熱交換を行い、飽和温度まで加熱され、復水３１に溶存する酸素は復水３１から脱気される。復水３１から脱気した酸素は、本体胴体２に設けられる気体排出装置（図示せず）によって外部へ排出される。さらに、脱気された復水３１は脱気水３３として本体胴体２に貯水される。また、本体胴体２内部に貯水された脱気水３３は、降水管７によって本体胴体２から排出される。
【００３０】
次に、本体胴体２の脱気水３３の水位測定方法について説明する。まず、バランス管１０内のバランス管水３４の水位を安定させる方法について説明する。バランス管１０は内部において、本体胴体２から液相部座８を介して脱気水３３をバランス管水３４として導入し、本体胴体２から気相部座９を介して器内気体４１をバランス管気体４２として導入する。さらに、低温水供給装置６は、低温水３５をバランス管水３４としてバランス管１０内に導入する。
【００３１】
したがって、バランス管１０内のバランス管水３４は、脱気水３３と低温水３５とが混合された水となる。例として、加圧水型原子力プラントにおける脱気水３３の温度は、本体胴体２内の飽和温度近傍の１８４℃である。したがって、脱気水３３より十分温度の低い低温水３５をバランス管１０に導入し、脱気水３３と混合させれば、バランス管水３４の温度は、本体胴体２内部の器内圧力についての飽和温度を下回る温度となる。さらに、よりバランス管水３４における減圧沸騰の発生を抑えるため、低温水供給装置６によって十分な量の低温水３５をバランス管１０内に導入し、バランス管水３４の温度を低温水３５の温度に近づけることが望ましい。
【００３２】
また、本体胴体２内部に減圧沸騰が発生しない状態であるとき、本体胴体２内の脱気水３３およびバイパス管１０内のバイパス管水３４は液相部座８を介して相互に流入可能であるので、本体胴体２内の脱気水３３とバランス管１０のバランス管水３４の水位を一致させることができる。
【００３３】
蒸気タービンの負荷の急減などにより本体胴体２内の器内気体４１の器内圧力が下がり飽和温度が下がると、本体胴体２内の脱気水３３に減圧沸騰が発生する。このとき、バランス管１０内のバランス管気体４２の圧力も下がるため、バランス管１０内の飽和温度も減少する。しかしながら、バランス管水３４の温度は器内圧力における飽和温度を十分に下回る温度であるので、バランス管水３４における減圧沸騰の発生を抑えることができる。
【００３４】
次に、バランス管１０内のバランス管水３４の差圧式水位測定方法について説明する。液相導圧配管１２は、設けられた位置におけるバランス管水３４およびバランス管気体４２による圧力を液相ダイヤフラム１３に伝える。液相ダイヤフラム１３は、圧力に応じて変位し、液相変位信号２８を差圧式水位演算部１６に送信する。さらに、気相導圧配管１４は、設けられた位置におけるバランス管気体４２による圧力を気相ダイヤフラム１５に伝える。気相ダイヤフラム１５は、圧力に応じて変位し、気相変位信号２９を差圧式水位演算部１６に送信する。
【００３５】
差圧式水位演算部１６は、液相ダイヤフラム１３および気相ダイヤフラム１５からそれぞれ液相変位信号２８および気相変位信号２９を受信する。さらに、差圧式水位演算部１６は、バランス管水３４の水密度をあらかじめ記憶しておくものとする。差圧式水位演算部１６は、液相変位信号２８と気相変位信号２９の差圧を演算することによって、バランス管１０内におけるバランス管水３４による圧力を演算する。このバランス管水３４による圧力をバランス管水３４の水の密度によって除することによって、液相導圧配管１２の取付け位置からバランス管水３４の水面までの高さを演算する。さらに、本体胴体２の下底から液相導圧配管１２の取付け位置までの高さを加えることによって、本体胴体２内部の脱気器３３の水位として測定する。
【００３６】
（効果）
本発明の第１の実施形態によれば、バランス管１０内にバランス管水３４として脱気水３３および低温水３５を導入することによって、バランス管水３４の温度を本体胴体２内の器内圧力における飽和温度より下回らせ、バランス管１０内のバランス管水３４の水位を安定させて水位を測定することができる。 
（第２の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第２の実施形態に係る脱気器について図２を参照して説明する。第１の実施形態に係る脱気器の各部と同一部分には同一符号を付し、同一の構成についての説明は省略する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図である。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、低温水供給装置６の構成に代え、新たに復水バイパス配管１１を設けた点である。
【００３７】
復水バイパス配管１１は、復水配管３内部を流れる復水３１の一部を内部に導入することができるように、復水バイパス配管１１の一端が復水配管３に接続される。さらに、復水バイパス配管１１は、内部に導入した復水３１をバランス管１０に供給することができるように、復水バイパス配管１１の他端がバランス管１０の該垂直な円筒形状に接続される。ここで、後述する気相導圧配管１４が気相ダイヤフラム１５に伝えるバランス管気体４２の圧力に復水３１が影響を及ぼすことを防ぐために、復水バイパス配管１１の他端は、気相導圧配管１４より下方の位置など、復水３１が気相導圧配管１４に流入しない位置においてバランス管１０に接続されることが望ましい。
【００３８】
（作用）
以下、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。バランス管１０内の水位を安定させる方法について説明し、他の作用については省略する。バランス管１０は内部において、本体胴体２から液相部座８を介して脱気水３３をバランス管水３４として導入し、気相部座９を介して器内気体４１をバランス管気体４２として導入する。さらに、復水バイパス配管１１は、復水配管３に流れる復水３１の一部をバランス管水３４としてバランス管１０内に導入する。
【００３９】
したがって、バランス管１０内のバランス管水３４は、本体胴体２内の脱気水３３と復水３１とが混合された水となる。例として、加圧水型原子力プラントにおける脱気水３３の温度は１８４℃であり、復水３１の温度は１４２℃である。したがって、バランス管水３４の温度は、本体胴体２内部の器内圧力についての飽和温度である１８４℃を下回る温度となる。さらに、バランス管水３４における減圧沸騰の発生をより抑えるため、バランス管水３４の温度を復水３１の温度に近づけるように、復水バイパス配管１１によって十分な量の復水３１をバランス管１０内に導入することが望ましい。
【００４０】
（効果）
本発明の第２の実施形態によれば、復水配管３に接続した復水バイパス配管１１によって復水３１をバランス管１０に供給することによって、より簡易な設備でバランス管１０内のバランス管水３４の水位を安定させることができる。
【００４１】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る脱気器について図３を参照して説明する。第２の実施形態に係る脱気器の各部と同一部分には同一符号を付し、同一の構成についての説明は省略する。図３は、本発明の第３の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図である。第３の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、新たに復水流量調整弁１７を設けた点である。
【００４２】
復水流量調整弁１７は、復水バイパス配管１１を流れる復水３１の流量を調整することができるように、復水流量調整弁１７は復水バイパス配管１１において設けられる。ここで、復水流量調整弁１７には、手動弁や電磁弁を適用することが可能である。
【００４３】
（作用）
本体胴体２内の脱気水３３に減圧沸騰が発生するときは、蒸気タービンの負荷を減少させたときや、蒸気タービンがトリップしたときなどである。したがって、運転員は運転計画や中央制御室で表示される発電プラントの負荷のデータを元に、減圧沸騰が発生する条件となったとき、またはこの条件となる前に、手動で復水流量調整弁１７を開動作させ、復水３１の流量を増加させるものとする。さらに、減圧沸騰が発生する条件でないときは、手動で復水流量調整弁１７を閉動作させ、復水３１の流量を減少またはストップさせてもよい。
【００４４】
（効果）
本発明の第３の実施形態によれば、減圧沸騰が発生しやすい条件に応じて手動で復水３１のバランス管１０への供給量を調整することができる。なお、第１の実施形態に係る脱気器においても、低温水３５のバランス管１０への供給量を調整する低温水流量調整装置として、低温水導入装置２６がバランス管１０へ低温水３５を供給するポンプや弁を手動で流量を調整できる機能を追加してもよいし、低温水供給配管２７に低温水３５の流量を調整する低温水流量調整弁を設けて手動で低温水３５の流量を調整する機能を追加してもよい。
【００４５】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態に係る脱気器について図４を参照して説明する。第３の実施形態に係る脱気器の各部と同一部分には同一符号を付し、同一の構成についての説明は省略する。図４は、本発明の第４の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図である。第４の実施形態が第３の実施形態と異なる点は、新たに発電機負荷演算部１８を設けた点である。
【００４６】
発電機負荷演算部１８は、発電プラントにおける蒸気タービンの発電機負荷を演算することができる機器である。発電機負荷演算部１８は、発電機負荷を示す発電機負荷信号１９を復水流量調整弁１７に送信することができるように、発電機負荷演算部１８と復水流量調整弁１７は接続される。また、復水流量調整弁１７には、発電機負荷信号１９を受信することによって自動的に開閉動作できる電磁弁を適用するものとする。
【００４７】
（作用）
発電機負荷演算部１８は、発電プラントにおける蒸気タービンの発電機負荷を演算し、発電機負荷信号１９を復水流量調整弁１７に送信する。ここで、発電機負荷が減少すると本体胴体内２に供給するタービン抽気３２が減少するため、器内圧力が低下することによって飽和温度が低下し、減圧沸騰が発生しやすくなる。したがって、発電機負荷信号１９が示す発電機負荷が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに、復水流量調整弁１７は開動作して復水３１のバランス管１０への供給量を増加させる。
【００４８】
さらに、発電機負荷信号１９が示す発電機負荷が所定の値を上回るとき、または所定の減少幅を示さないときには、復水流量調整弁１７を閉動作させ復水３１のバランス管１０への供給量を減少またはストップさせてもよい。
【００４９】
（効果）
本発明の第４の実施形態によれば、発電機負荷信号１９に応じて復水流量調整弁１７が自動でバランス管水３４への復水３１の供給量を調整することによって、減圧沸騰が発生しやすい条件に応じて自動で復水３１のバランス管１０への供給量を調整することができる。
【００５０】
なお、第１の実施形態に係る脱気器においても、低温水導入装置２６が低エネルギー３５を供給するポンプや弁に発電機負荷信号１９を送信できるように発電機負荷演算部１８を接続し、発電機負荷信号１９が示す発電機負荷が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに、ポンプや弁に低温水３５のバランス管１０への供給量を増加させてもよい。
【００５１】
さらに、低温水３５のバランス管１０への供給量を調整する低温水流量調整装置として、低温水供給配管２７に低温水３５の流量を調整する低温水流量調整弁を設け、この低温水流量調整弁に発電機負荷信号１９を送信できるように発電機負荷演算部１８を接続し、発電機負荷信号１９が示す発電機負荷が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに、低温水流量調整弁を開動作させて低温水３５のバランス管１０への供給量を増加させてもよい。
【００５２】
（第５の実施形態）
以下、本発明の第５の実施形態に係る脱気器について図５を参照して説明する。第３の実施形態に係る脱気器の各部と同一部分には同一符号を付し、同一の構成についての説明は省略する。図５は、本発明の第５の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図である。第５の実施形態が第３の実施形態と異なる点は、新たに器内圧力計２０を設けた点である。
【００５３】
器内圧力計２０は、本体胴体２の内部であって、器内気体４１が存在する位置において設けられる。さらに器内圧力計２０は、器内圧力を示す器内圧力信号２１を復水流量調整弁１７に送信することができるように、器内圧力計２０と復水流量調整弁１７は接続される。また、復水流量調整弁１７には、器内圧力信号２１を受信することによって自動的に開閉動作できる電磁弁を適用するものとする。
【００５４】
（作用）
器内圧力計２０は、本体胴体２内部の器内気体４１の圧力を測定し、器内圧力信号２１として復水流量調整弁１７に送信する。ここで、本体胴体２内部の器内圧力が低下すると、本体胴体２内部の飽和温度が下がり減圧沸騰が発生しやすくなる。したがって、器内圧力信号２１が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すとき、復水流量調整弁１７は開動作して復水３１のバランス管１０への供給量を増加させる。
【００５５】
さらに、器内圧力信号２１が示す器内圧力が所定の値を上回るとき、または所定の減少幅を示さないときには、復水流量調整弁１７を閉動作させ復水３１のバランス管１０への供給量を減少またはストップさせてもよい。
【００５６】
（効果）
本発明の第５の実施形態によれば、器内圧力信号２１に応じて復水流量調整弁１７が自動でバランス管水３４への復水３１の供給量を調整することによって、器内圧力の減少による減圧沸騰を抑えることができる。
【００５７】
なお、第１の実施形態に係る脱気器においても、低温水導入装置２６が低エネルギー３５を供給するポンプや弁に器内圧力信号２１を送信できるように器内圧力計２０を接続し、器内圧力信号２１が示す器内圧力が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに、低温水３５のバランス管１０への供給量を増加させてもよい。
【００５８】
さらに、低温水３５のバランス管１０への供給量を調整する低温水流量調整装置として、低温水供給配管２７に低温水３５の流量を調整する低温水流量調整弁を設け、さらにこの低温水流量調整弁に器内圧力信号２１を送信できるように器内圧力計２０を接続し、器内圧力信号２１が示す発電機負荷が所定の値を下回るとき、または所定の減少幅を示すときに、低温水流量調整弁を開動作させて低温水３５のバランス管１０への供給量を増加させてもよい。
【００５９】
（第６の実施形態）
以下、本発明の第６の実施形態に係る脱気器について図６を参照して説明する。第２の実施形態に係る脱気器１の各部と同一部分には同一符号を付し、同一の構成についての説明は省略する。図６は、本発明の第６の実施形態に係る脱気器の概略縦断面図である。第６の実施形態が第２の実施形態と異なる点は、気相導圧配管１２と、気相ダイヤフラム１３と、液相導圧配管１４と、液相ダイヤフラム１５と、差圧式水位演算部１６の構成に代え、超音波送受信装置２２と、超音波式水位演算部２３を設けた点である。
【００６０】
超音波送受信装置２２は、対象物へ発信超音波２４を発信し、さらに対象物から反射した反射超音波２５を受信することができる装置である。超音波送受信装置２２は、発信超音波２４をバランス管水３４の水面に発信し、さらにバランス管水３４の水面から発信超音波２４が反射した反射超音波２５を受信することができるように、超音波送受信装置２２はバランス管１０において設けられる。さらに、超音波式水位演算部２３は、超音波送受信装置２２に接続され、発信超音波２４を発信してから反射超音波２５を受信するまでの時間を測定することができるものとする。
【００６１】
（作用）
バランス管１０内のバランス管水３４の水位測定時において、超音波送受信装置２２は、発信超音波２４をバランス管水３４の水面に発信する。発信超音波２４はバランス管水３４の水面において反射して反射超音波２５となり、超音波送受信装置２２によって受信される。
【００６２】
このとき、超音波式水位演算部２３は、発信超音波２４を発信してから反射超音波２５を受信するまでの時間を測定する。また、超音波式水位演算部２３は、バランス管１０内のバランス管気体４２における発信超音波２４および反射超音波２５の伝播速度をあらかじめ記憶しておくものとする。
【００６３】
超音波式水位演算部２３が測定した発信超音波２４を発信してから反射超音波２５を受信するまでの時間をTとし、発信超音波２４および反射超音波２５の伝播速度をVとすると、超音波送受信装置２２からバランス管水３４の水面までの距離は、TV／２として演算することができる。さらに、バランス管１０の下底から超音波送受信装置２２の反射超音波２５の受信部までの高さから、TV／２として演算した超音波送受信装置２２からバランス管水３４の水面までの距離を差し引くことによって、バランス管１０におけるバランス管水３４の水位を演算する。さらに、本体胴体２の下底から液相部座８の取付け位置までの高さを加えることによって本体胴体２内部の脱気水３３の高さとして測定する。
【００６４】
（効果）
本発明の第５の実施形態によれば、バランス管水３４とバランス管気体４２の差圧を演算することによってバランス管水３４の水位を測定する方法によらずに、超音波を用いてバランス管水３４の水位を演算することができる。
【００６５】
なお、本実施形態に係る第１の実施形態に係る脱気器においても、気相導圧配管１２と、気相ダイヤフラム１３と、液相導圧配管１４と、液相ダイヤフラム１５と、差圧式水位演算部１６の構成に代え、超音波送受信装置２２と、超音波式水位演算部２３を設ける構成を適用することができる。さらに、第３の実施形態、第４の実施形態、第５の実施形態のように、復水バイパス配管１１に復水流量調整弁１７を設け、手動または自動で復水３１のバランス管１０への供給量を調整させてもよい。
【００６６】
なお、本発明の実施形態は上述した実施形態に限られないことは言うまでもない。例えば、本体胴体２の大きさ、本体胴体２に貫通して接続される復水配管３や降水管７の数や取付け位置は、脱気器１が設けられる発電プラントの種類や負荷、ならびに発電プラント内の脱気器１の位置によって適宜変更され得るものである。
【００６７】
また、液相部座８および気相部座９を介してバランス管１０を本体胴体２に接続するだけでなく、バランス管１０の一端を本体胴体２の液相部において開放させ、さらにバランス管１０の他端を本体胴体２の脱気水３３より上方の気相部において開放させるように、直接バランス管１０と本体胴体２を接続してもよい。
【００６８】
また、復水配管３の端部から本体胴体２の内部へ復水３１を散水するだけでなく、本体胴体６内に多数の孔を設けた脱気トレイを設け、この脱気トレイに復水３１を供給し、脱気トレイの孔から復水３１を散水してもよい。
【００６９】
さらに、復水３１を脱気する部屋と脱気水３３を貯水する部屋を分離した構成の双胴型脱気器についても、脱気水３３を貯水する部屋において脱気水３３と器内気体４１を臨む位置にそれぞれ接続されるバランス管１０を設けることによって上述した実施形態を適用することができる。
【００７０】
また、バランス管１０内のバランス管水３４は、脱気水３３と低温水３５または復水３１が混合された水とするだけでなく、低温水３５または復水３１の流量を増やすことによって、バランス管水３４を全て低温水３５または復水３１によって満たすことも可能である。さらに、脱気水３３が大量にバランス管１０内に流入しないように、液相部座８においてオリフィスをさらに設ける構成としてもよい。 
【符号の説明】
【００７１】
１・・・脱気器
２・・・本体胴体
３・・・復水配管
５・・・タービン抽気配管
６・・・低温水供給装置
７・・・降水管
８・・・液相部座
９・・・気相部座
１０・・・バランス管
１１・・・復水バイパス配管
１２・・・液相導圧配管
１３・・・液相ダイヤフラム
１４・・・気相導圧配管
１５・・・気相ダイヤフラム
１６・・・差圧式水位演算部
１７・・・復水流量調整弁
１８・・・発電機負荷演算部
１９・・・発電機負荷信号
２０・・・器内圧力計
２１・・・器内圧力信号
２２・・・超音波送受信装置
２３・・・超音波式水位演算部
２４・・・発信超音波
２５・・・反射超音波
２６・・・低温水導入装置
２７・・・低温水供給配管
２８・・・液相変位信号
２９・・・気相変位信号
３１・・・復水
３２・・・タービン抽気
３３・・・脱気水
３４・・・バランス管水
３５・・・低温水
４１・・・器内気体
４２・・・バランス管気体 
【図１】
2012211714.tif 000003
【図２】
2012211714.tif 000004
【図３】
2012211714.tif 000005
【図４】
2012211714.tif 000006
【図５】
2012211714.tif 000007
【図６】
2012211714.tif 000008