(57)【要約】【課題】水位計測系内に非凝縮性ガスの蓄積・滞留するのを防止し、これにより高精度で給水加熱器等の水位を測定することができる水位計測系の非凝縮性ガス排出装置を提供する。【解決手段】立ち上がり配管部３、上部配管部４及び連絡配管部５からなる上部計装配管２ａと、下部計装配管２ｂと、前記上部計装配管２ａと下部計装配管２ｂに接続された水位計１と、前記連絡配管部５に接続された制御弁１１を有するベント管１２と、前記制御弁１１を開閉制御する制御装置８と、を有するプラント機器の水位計測系の非凝縮性ガス排出装置において、前記立ち上がり配管部３、上部配管部４及び連絡配管部５の少なくとも一つに水素濃度検出器６及び温度検出器７を設置し、前記制御装置８は前記水素濃度検出器６及び温度検出器７の検出値に基づいて前記制御弁１１を開閉制御する。【選択図】図１
2012145406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部からなる上部計装配管と、下部計装配管と、前記上部計装配管と下部計装配管に接続された水位計と、前記連絡配管部に接続された制御弁を有するベント管と、前記制御弁を開閉制御する制御装置と、を有するプラント機器の水位計測系の非凝縮性ガス排出装置において、
前記立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部の少なくとも一つに水素濃度検出器及び温度検出器を設置し、前記制御装置は前記水素濃度検出器及び温度検出器の検出値に基づいて前記制御弁を開閉制御することを特徴とする水位計測系の非凝縮性ガス排出装置。
【請求項２】
立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部からなる上部計装配管と、下部計装配管と、前記上部計装配管と下部計装配管に接続された水位計と、前記連絡配管部に接続された制御弁を有するベント管と、前記制御弁を開閉制御する制御装置と、を有するプラント機器の水位計測系の非凝縮性ガス排出装置において、
前記立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部の少なくとも一つに水素濃度検出器を設置し、前記制御装置は前記水素濃度検出器の検出値に基づいて前記制御弁を開閉制御することを特徴とする水位計測系の非凝縮性ガス排出装置。
【請求項３】
前記水素濃度検出器又は温度検出器の検出値が予め設定された所定値を超えた場合、前記制御装置は警報装置に警報を発生させることを特徴とする請求項１又は２記載の水位計測系の非凝縮性ガス排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水加熱器等のプラント機器に設置された水位計測系の非凝縮性ガス排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、原子力プラントにおける給水加熱器やドレンタンク等のプラント機器では、機器内の水位を監視するために水位計測装置が設置されている。このような水位計側装置では、計装配管に非凝縮性ガスが蓄積・滞留すると、計測誤差が増加するため、計装配管に非凝縮性ガスの排出手段を設け非凝縮性ガスが計装配管に蓄積・滞留するのを防止している。図３により従来の非凝縮性ガス排出装置を説明する（特許文献１）。
【０００３】
給水加熱器２０には原子炉給水を加熱するためにタービン抽気配管２１を介してタービン抽気が供給され、原子炉給水を加熱して凝縮されたタービン抽気のドレンは、給水加熱器２０の底部に設けられるドレン配管（図示せず）から外部に排出される。タービン抽気には水素ガス、酸素ガス等の非凝縮性ガスが含まれており、この非凝縮性ガスは、給水加熱器２０内の気相部に一時的に滞留した後、ベントライン２２から外部へ排出される。
【０００４】
水位計測系１０は、給水加熱器２０の上部から上方に引き出され水位計１に接続される上部計装配管２ａと給水加熱器２０の下部から下方に引き出され水位計１に接続される下部計装配管２ｂとを有する。
【０００５】
また、この上部計装配管２ａには給水加熱器２０内の非凝縮性ガスが混入するため、水位測定用計装配管２ａにベント管１２を接続し、上部計装配管２ａに蓄積・滞留した非凝縮性ガスをベント管１２に排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した非凝縮性ガス排出装置においては、常時、低圧側の上部計装配管２ａ内に非凝縮性ガス排出の流れが発生するため、水位計測値が変動し、正確な水位を測定することが困難であった。また、計装配管内に非凝縮性ガスが蓄積・滞留すると蒸気流入が妨げられるため、これによる温度低下を検出することでガス蓄積・滞留を推定する手段も知られているが、この方法は十分に温度が低下した後に初めて蓄積・滞留を判定可能となるため、蓄積・滞留の検知遅れが大きな課題となっていた。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、水位計測系内に非凝縮性ガスの蓄積・滞留するのを防止し、これにより高精度で給水加熱器等の水位を測定することができる水位計測系の非凝縮性ガス排出装置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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明に係る水位計測系の非凝縮性ガス排出装置は、立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部からなる上部計装配管と、下部計装配管と、前記上部計装配管と下部計装配管に接続された水位計と、前記連絡配管部に接続された制御弁を有するベント管と、前記制御弁を開閉制御する制御装置と、を有するプラント機器の水位計測系の非凝縮性ガス排出装置において、前記立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部の少なくとも一つに水素濃度検出器及び温度検出器を設置し、前記制御装置は前記水素濃度検出器及び温度検出器の検出値に基づいて前記制御弁を開閉制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る水位計測系の非凝縮性ガス排出装置は、立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部からなる上部計装配管と、下部計装配管と、前記上部計装配管と下部計装配管に接続された水位計と、前記連絡配管部に接続された制御弁を有するベント管と、前記制御弁を開閉制御する制御装置と、を有するプラント機器の水位計測系の非凝縮性ガス排出装置において、前記立ち上がり配管部、上部配管部及び連絡配管部の少なくとも一つに水素濃度検出器を設置し、前記制御装置は前記水素濃度検出器の検出値に基づいて前記制御弁を開閉制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、水位計測系内に非凝縮性ガスの蓄積・滞留するのを防止し、これにより給水加熱器等のプラント機器の水位を高精度で測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る非凝縮性ガス排出装置の構成図。
【図２】第２の実施形態に係る非凝縮性ガス排出装置の構成図。
【図３】従来の非凝縮性ガス排出装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る水位計測系の非凝縮性ガス排出装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態では非凝縮性ガス排出装置を給水加熱器に適用した例を説明するが、これに限定されず、他の機器に適用してもよいことはもちろんである。
【００１４】
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る水位計測系の非凝縮性ガス排出装置を図１により説明する。  
（構成）
第１の実施形態に係る水位計測系１０は、一端が給水加熱器２０の上部に接続され他端が水位計１に接続される上部計装配管２ａと、一端が給水加熱器２０の下部に接続され他端が水位計１に接続される下部計装配管２ｂから構成される。
【００１５】
上部計装配管２ａは、給水加熱器２０との接続部である立ち上がり配管部３、上部配管部４、水位計１との連絡配管部５からなり、ベント管１２は制御弁１１を介して連絡部配管５の上部に接続されている。
【００１６】
上部計装配管２ａの立ち上がり配管部３、上部配管部４、連絡配管部５にはそれぞれ水素濃度検出器６及び温度検出器７が設けられ、これらの水素濃度検出器６及び温度検出器７からの信号は制御装置８に入力される。また、制御装置８はベント管１２の制御弁１１に制御信号を出力するとともに、警報装置９に警報発生の有無を指示する。
【００１７】
（作用）
このように構成された本第１の実施形態において、いずれかの水素濃度検出器６が上部計装配管２ａ内に水素を主成分とする所定の基準値以上の非凝縮性ガスを検知した場合、又は非凝縮性ガスが上部計装配管２ａ内に蓄積した際に蒸気流入が妨げられることによる温度低下が所定の基準値以上であることを温度検出器７が検出した場合に、制御装置８はベント管１２に設置した制御弁１１が開となるように制御する。また、水素濃度検出器６又は温度検出器７の検出値が予め設定された所定値を超えた場合、制御装置８は警報装置９に警報を発報するように指示する。
【００１８】
なお、制御弁１１は必要に応じて手動操作により任意に開閉可能であるようにしてもよい。また、本実施形態では水素濃度検出器６及び温度検出器７を立ち上がり配管部３、上部配管部４、連絡配管部５にそれぞれ設けているが、必ずしも全てに設置する必要はなく、一部省略することもできる。  
さらに、本実施形態ではベント管１２を連絡部配管５の上部に接続しているが、上部配管４に接続してもよい。
【００１９】
（効果）
本第１の実施形態によれば、非凝縮性ガスの滞留・蓄積の起こりやすい主として原子力発電所起動時及び負荷上昇時において、給水加熱器２０の水位計測系の計装配管内の非凝縮性ガスを少なくとも１以上の水素濃度検出器６及び温度検出器７により監視し、いずれかの検出器が基準値以上の非凝縮性ガスを検出した場合、ベント管１２の制御弁１１を開とすることにより、非凝縮性ガスをベント管１２に排出することにより、水位計の計測誤差を最小にし、信頼性を高めることができる。
【００２０】
また、通常運転時は制御弁１１を閉とすることで、差圧式の水位計１で水位計測を実施する場合の測定値の変動要因となる低圧側の上部計装配管２ａからのベント管１２への流れの発生を排除することができる。
【００２１】
さらに、警報監視を併用することにより、非凝縮性ガス滞留・蓄積を確実に確認することができる。また、非凝縮性ガス滞留・蓄積を確認しても、制御弁１１が何らかの原因で閉の状態にある場合は、手動操作により制御弁１１を開くことにより、非凝縮性ガスをベント管１２に確実に排出することができる。
【００２２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態に係る水位計測系１０の非凝縮性ガス排出装置を図２により説明する。なお、上記の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。  
第２の実施形態は非凝縮性ガスの検知を水素濃度検出器６のみで行うことを特徴としている。
【００２３】
図２において、水素濃度検出器６は、上部計装配管２ａの立ち上がり配管部３、上部配管部４、連絡配管部５のいずれか又は全てに設置されている。
このように構成された本第２の実施形態において、水素濃度検出器６が水位計測系に水素を主成分とする基準値以上の非凝縮性ガスを検知した場合に、制御装置８はベント管１２に設置した制御弁１１が開となるように制御する。  
また、水素濃度検出器６の検出値が予め設定された所定値を超えた場合、制御装置８は警報装置９に警報を発報するように指示する。
【００２４】
本第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様な作用効果を奏するほか、非凝縮性ガスの検知を水素濃度検出器６のみで行うことにより、機器点数の削減及び低コスト化を実現できる。
【００２５】
以上、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。これら新規な実施形態は、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、組み合わせ、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ともに、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。
【符号の説明】
【００２６】
１…水位計、２ａ…上部計装配管、２ｂ…下部計装配管、３…立ち上がり配管部、４…上部配管部、５…連絡配管部、６…水素濃度検出器、７…温度検出器、８…制御装置、９…警報装置、１０…水位計測系、１１…制御弁、１２…ベント管、２０…給水加熱器。
【図１】
2012145406.tif 000003
【図２】
2012145406.tif 000004
【図３】
2012145406.tif 000005