(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備において、非常用復水貯蔵設備から常用復水貯蔵設備に復水を送るための回収ポンプ及び止め弁を備えた戻り配管と、前記常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための供給ポンプ及び止め弁を備えた供給配管と、非常用復水貯蔵設備内の水位を計測するための水位計測手段と、この水位手段により計測された水位が規定水位より高くなったときに非常用復水貯蔵設備の復水を常用復水貯蔵設備へ前記回収ポンプ及び戻り配管を介して送るように制御し、前記水位計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備内の水位が規定水位より低くなったときに常用復水貯蔵設備の復水を非常用復水貯蔵設備へ前記供給ポンプ及び供給配管を介して送るように制御するための水位制御手段と、を備えたことを特徴とする復水貯蔵設備。
【請求項２】
少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備において、非常用復水貯蔵設備の復水を燃料プール浄化用ろ過脱塩装置を介して循環させるための、止め弁を備えた配管及び循環ポンプと、非常用復水貯蔵設備の水位を計測するための水位計測手段と、常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための、供給ポンプ及び止め弁を備えた供給配管と、前記計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備の水位が規定水位より低くなったとき前記供給配管を介して常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を供給するように制御する水位制御手段と、を設けたことを特徴とする復水貯蔵設備。
【請求項３】
請求項１または２に記載の復水貯蔵設備において、前記回収ポンプまたは前記循環ポンプの出口側に、非常用復水貯蔵設備に復水の一部を戻すための止め弁を備えた攪拌用配管を備えたことを特徴とする復水貯蔵設備。
【請求項４】
請求項１または２に記載の復水貯蔵設備において、前記回収ポンプまたは循環ポンプの出口から原子炉ウェルへ復水を送るための、止め弁を備えた原子炉ウェル供給配管を備えたことを特徴とする復水貯蔵設備。
【請求項５】
少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備を運転するための運転制御方法であって、常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための止め弁を備えた供給配管とその逆方向へ復水を送るための止め弁を備えた戻り配管と、非常用復水貯蔵設備内の水位を計測するための水位計測手段と、この水位計測手段により計測された水位が規定水位より高くなったときに非常用復水貯蔵設備の復水を常用復水貯蔵設備へ前記回収ポンプ及び戻り配管を介して送るように制御し、前記水位計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備内の水位が規定水位より低くなったときに常用復水貯蔵設備の復水を非常用復水貯蔵設備へ前記供給ポンプ及び供給配管を介して送るように制御するための水位制御手段とを備え、前記非常用復水貯蔵設備と常用復水貯蔵設備の間で通常の運転時に復水を循環させることによって非常用復水貯蔵設備の復水を浄化し、また前記供給配管もしくは戻り配管を介して復水を非常用復水貯蔵設備と常用復水貯蔵設備の間で流すことにより非常用復水貯蔵設備の水位を制御するようにしたことを特徴とする復水貯蔵設備の運転制御方法。
【請求項６】
少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備を運転するための運転制御方法であって、燃料プール浄化用ろ過脱塩装置を介して非常用復水貯蔵設備の復水を循環させるための復水循環手段と、非常用復水貯蔵設備の水位を計測するための水位計測手段と、常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための、供給ポンプ及び止め弁を備えた供給配管と、前記水位計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備の水位が規定水位より低くなったとき前記供給配管を介して常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を供給するように制御する水位制御手段とを備え、前記復水循環手段により非常用復水貯蔵設備復水を循環させて浄化するようにしたことを特徴とする復水貯蔵設備の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、復水貯蔵設備とその運転制御方法に係わり、特に原子力発電プラントの復水器へ補給する復水及び非常用炉心冷却設備の水源となる復水等を貯蔵するための復水貯蔵設備とその運転制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に採用されている原子力発電プラントの復水貯蔵設備としては、常用水源としての復水と非常用水源としての復水を同一設備内に貯蔵した常用・非常用復水貯蔵設備を、少なくとも１基、原子炉建屋の外に設置している。図３は、その代表的な常用・非常用復水貯蔵設備を示したものである。原子炉建屋２内の原子炉圧力容器１で発生した蒸気は、建屋２の外に設置されたタービン３に導かれ、復水器４で冷却、回収された後、復水ポンプ５で昇圧され、復水ろ過脱塩装置６で浄化された後、給水ポンプ７で昇圧され、再び原子炉圧力容器１に戻される。
【０００３】
常用・非常用復水貯蔵設備１０では、その下部領域には非常用水源の復水が貯蔵され、上部領域には常用水源として通常運転中に使用する復水が貯蔵されている。このうち常用水源としての復水は、復水器４への補給、燃料交換時の原子炉ウェル９への水張り用水などに用いられる。特に復水器４に使用される復水は、通常運転中に復水器４内の水位を一定範囲内に制御する必要があるので、復水器４内の水位が低下した場合には、常用・非常用復水貯蔵設備１０の復水を復水供給ポンプ２１、復水器供給配管３０を介し復水器４に供給する。また、復水器４内で余剰水が発生した場合には、復水ろ過脱塩装置６で浄化した復水の一部を復水貯蔵設備戻り配管３２を介して常用・非常用復水貯蔵設備１０に回収し、復水器４内の水位を一定範囲内に制御している。また、燃料交換時には、復水供給ポンプ２１、原子炉ウェル供給配管３１を介して、常用・非常用復水貯蔵設備１０内の復水の一部を原子炉ウェル９の水張り用水として供給する。
【０００４】
非常用水源として使用される復水としては、事故時に非常用炉心冷却設備８の水源として常用・非常用復水貯蔵設備１０内の復水を非常用炉心冷却設備供給配管３３を介して非常用炉心冷却設備８に供給する。この非常用に用いる復水は、必ず一定の量以上を確保しておく必要がある。
【０００５】
また、特開昭６１ー５９２９５号には、常用水源のための復水貯蔵設備を原子炉建屋の外へ、非常用水源のための復水貯蔵設備を原子炉建屋内へ設置した復水貯蔵設備が開示されている。非常用復水貯蔵設備は、その信頼性に対する要求から、原子炉建屋なみの非常用設計グレードで作成された基礎上に設置する必要があるが、前記したような常用と非常用が一体型のものでは大型化し、復水貯蔵設備全体を原子炉建屋に入れてしまうと建屋自体が大型化する。また一体型の復水貯蔵設備を原子炉建屋の外に設置するには、非常用設計グレードによる大がかりな基礎を別途設けることになる。いずれにしても経済性の面で問題があるが、前記の公知例では、比較的小型な非常用復水貯蔵設備を常用復水貯蔵設備から分離し、その非常用復水貯蔵設備のみを原子炉建屋内に設置することで上記の問題を改善している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
常用／非常用復水貯蔵設備を一体としたときは、通常運転中にその中の復水が復水器４の水位制御に伴い復水ろ過脱塩装置６で浄化されるから、すべての復水は復水器４と同等の水質に維持され、特に復水貯蔵設備内の復水浄化のための運転を必要としない。しかし特開昭６１ー５９２９５号の公知例のように、非常用復水貯蔵設備を常用復水貯蔵設備と分離して設置したときは、通常運転中は待機状態にある非常用復水貯蔵設備の浄化及び水位制御を必要とするが、その技術は上記公知例に開示されていない。
【０００７】
本発明の目的は、非常用復水貯蔵設備と常用復水貯蔵設備とを分離して設置し、かつ通常運転中に待機状態にある非常用復水貯蔵設備の浄化及び水位制御を容易に行えるようにした原子力プラントの復水貯蔵設備とその運転制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備において、非常用復水貯蔵設備から常用復水貯蔵設備に復水を送るための回収ポンプ及び止め弁を備えた戻り配管と、前記常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための供給ポンプ及び止め弁を備えた供給配管と、非常用復水貯蔵設備内の水位を計測するための水位計測手段と、この水位計測手段により計測された水位が規定水位より高くなったときに非常用復水貯蔵設備の復水を常用復水貯蔵設備へ前記回収ポンプ及び戻り配管を介して送るように制御し、前記水位計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備内の水位が規定水位より低くなったときに常用復水貯蔵設備の復水を非常用復水貯蔵設備へ前記供給ポンプ及び供給配管を介して送るように制御するための水位制御手段とを備えたことを特徴とする復水貯蔵設備を開示する。
【００１０】
また本発明は、少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備において、非常用復水貯蔵設備の復水を燃料プール浄化用ろ過脱塩装置を介して循環させるための、止め弁を備えた配管及び循環ポンプと、非常用復水貯蔵設備の水位を計測するための水位計測手段と、常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための、供給ポンプ及び止め弁を備えた供給配管と、前記水位計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備の水位が規定水位より低くなったとき前記供給配管を介して常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を供給するように制御する水位制御手段と、を設けたことを特徴とする復水貯蔵設備を開示する。
【００１２】
更に本発明は、前記回収ポンプまたは前記循環ポンプの出口側に、非常用復水貯蔵設備に復水の一部を戻すための止め弁を備えた攪拌用配管を備えたことを特徴とする復水貯蔵設備を開示する。
【００１３】
更に本発明は、復水貯蔵設備において、前記回収ポンプまたは循環ポンプの出口から原子炉ウェルへ復水を送るための、止め弁を備えた原子炉ウェル供給配管を備えたことを特徴とする復水貯蔵設備を開示する。
【００１４】
更に本発明は、少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備を運転するための運転制御方法であって、常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための止め弁を備えた供給配管とその逆方向へ復水を送るための止め弁を備えた戻り配管と、非常用復水貯蔵設備内の水位を計測するための水位計測手段と、この水位計測手段により計測された水位が規定水位より高くなったときに非常用復水貯蔵設備の復水を常用復水貯蔵設備へ前記回収ポンプ及び戻り配管を介して送るように制御し、前記水位計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備内の水位が規定水位より低くなったときに常用復水貯蔵設備の復水を非常用復水貯蔵設備へ前記供給ポンプ及び供給配管を介して送るように制御するための水位制御手段とを備え、前記非常用復水貯蔵設備と常用復水貯蔵設備の間で通常の運転時に復水を循環させることによって非常用復水貯蔵設備の復水を浄化し、また前記供給配管もしくは戻り配管を介して復水を非常用復水貯蔵設備と常用復水貯蔵設備の間で流すことにより非常用復水貯蔵設備の水位を制御するようにしたことを特徴とする復水貯蔵設備の運転制御方法を開示する。
【００１５】
更に本発明は、少なくとも１基の非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内に設置し、また少なくとも１基の常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に設置した原子力プラントの復水貯蔵設備を運転するための運転制御方法であって、燃料プール浄化用ろ過脱塩装置を介して非常用復水貯蔵設備の復水を循環させるための復水循環手段と、非常用復水貯蔵設備の水位を計測するための水位計測手段と、常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を送るための、供給ポンプ及び止め弁を備えた供給配管と、前記水位計測手段により計測された非常用復水貯蔵設備の水位が規定水位より低くなったとき前記供給配管を介して常用復水貯蔵設備から非常用復水貯蔵設備へ復水を供給するように制御する水位制御手段とを備え、前記復水循環手段により非常用復水貯蔵設備復水を循環させて浄化するようにしたことを特徴とする復水貯蔵設備の運転制御方法を開示する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明になる復水貯蔵設備の構成例を示すもので、原子力発電プラントに組み込まれた状態を示している。原子炉１とタービン３、復水器４、及び原子炉ウェル９を結ぶ系統は図３の従来構成と同様で、その動作も同じであるが、非常用復水貯蔵設備１２は原子炉建屋２内に、常用復水貯蔵設備１１は建屋２の外に、それぞれ機能毎に分離し、設置されている。そして常用復水貯蔵設備１１には、常用水源として使用される復水を貯蔵し、復水器４への補給、原子炉ウェル９への水張り用水などに使用する。即ち、図３の場合と同様に、復水器４内の水位が低下した場合には常用復水貯蔵設備１１の復水を復水供給ポンプ２１、復水器供給配管３０を介し復水器４に供給し、また、復水器４内で余剰水が発生した場合には、復水ろ過脱塩装置６で浄化した復水の一部を復水貯蔵設備戻り配管３２を介して常用復水貯蔵設備１１に回収し、復水器４内の水位を一定範囲内に制御する。この過程で常用復水貯蔵設備１１の復水は常に一定の水質を保つ。また、原子炉ウェル９の水張り用水として、燃料交換時に復水供給ポンプ２１、原子炉ウェル供給配管３１を介して、常用復水貯蔵設備１１内の復水の一部を原子炉ウェル９の水張り用水として供給する。
【００１７】
非常用水源として使用される復水としては、事故時に非常用炉心冷却設備８の水源として非常用復水貯蔵設備１２内の復水を非常用炉心冷却設備供給配管３３を介して非常用炉心冷却設備８に供給する。また、燃料交換時に、回収ポンプ２２の出口側より、原子炉ウェル供給配管３６、供給止め弁４２を介して、非常用復水貯蔵設備１２内の復水を原子炉ウェル９に供給することもある。しかし、燃料交換は年一回程度であり、また非常用炉心冷却設備は常に待機状態にあることから、非常用復水貯蔵設備１２内の復水は、何もしなければ水質の劣化や水位の変化が生じる。そこで図１の構成では、非常用復水貯蔵設備１２と常用復水貯蔵設備１１の間で定期的に復水を循環させ、水質の浄化を行う。この作業は少なくとも年に１回以上行う。
【００１８】
上記の復水の循環による水質浄化を行うときは、戻り弁４１を開け、回収ポンプ２２を起動して非常用復水貯蔵設備１２から常用復水貯蔵設備１１に連絡する戻り配管３５を通して、非常用復水貯蔵設備１２内の復水の一部を常用復水貯蔵設備１１に回収する。このとき、攪拌止め弁５１も開け、回収ポンプ２２の出口側より非常用復水貯蔵設備１２に戻る攪拌配管３７を介して、回収ポンプ２２にて回収した復水の一部を非常用復水貯蔵設備１２に戻し、その中の復水を攪拌することにより、沈殿していた異物等が復水とともに常用復水貯蔵設備１１へ送られるようにする。また、供給止め弁５０も開け、復水供給ポンプ２１により常用復水貯蔵設備１１から非常用復水貯蔵設備１２に連絡する供給配管３４を介して非常用復水貯蔵設備１２内に復水を戻す。こうして必要な水質をもつ復水が非常用復水貯蔵設備１２へ送られることでその中の水が浄化される。また、常用復水貯蔵設備１１へ送られた復水中の異物は、前述のように復水ろ過脱塩装置６の浄化作用で除去される。こうして、常用復水貯蔵設備１２の復水の浄化が簡単に行える。
【００１９】
非常用復水貯蔵設備１２の水位制御は、その水位変化を計測するための水位計６０と水位検出配管６１及び制御装置１００を用いて行われる。水位計６０により非常用復水貯蔵設備１２内の水位が規程水位より高いことが検出されたときは、制御装置１００は、常用復水貯蔵設備戻り配管３５に設けた回収ポンプ２２を起動し、戻り止め弁４１を開とし、一方供給止め弁５０が閉状態にあることを確認するとともに、供給止め弁５０が開状態にある場合には閉として、非常用復水貯蔵設備１２内の復水を戻り配管３５を介して常用復水貯蔵設備１１へ回収するように制御する。逆に水位計６０により、非常用復水貯蔵設備１２の水位が規程水位より低いことが検出されたときは、制御装置１００は、非常用復水貯蔵設備供給配管３４に設けた供給止め弁５０を開とし、また回収ポンプ２２が停止状態か、また戻り止め弁４１が閉状態かを確認するとともに、回収ポンプ２２が運転状態にある場合には停止させ、戻り止め弁４１が開状態にある場合には閉として、非常用復水貯蔵設備１２へ常用復水貯蔵設備１１から復水を供給し、水位制御が規定値となるように制御する。この制御は自動的に常時行われ、水位制御とともに非常用復水貯蔵設備の復水浄化も同時に行われる。なお、この水位制御で非常用復水貯蔵設備１２から復水を常用復水貯蔵設備１１へ送るときに、攪拌止め弁５１を開けておけば、水位制御のときにも非常用復水貯蔵設備１２内の復水の浄化に一層の効果がある。
【００２０】
図２は、本発明になる復水貯蔵設備の別の構成例を示す系統図で、原子炉、タービン、復水器等は図示を省略している。一方、この構成では、建屋２内に設けられた燃料プール７０と、この中の水を循環させて冷却、浄化するためのスキマサージタンク７１、浄化用ポンプ７２ａ、７２ｂ、ろ過脱塩装置入口弁８０ａ、８０ｂ、燃料プール用のろ過脱塩装置７３ａ、７３ｂ、その出口弁８１ａ、８１ｂ、冷却用熱交換器８２ａ、８２ｂが図示されており、本構成では非常用復水貯蔵設備１２の復水を燃料プール用ろ過脱塩装置７３ｂを利用して浄化するようにしている。ここで、ろ過脱塩装置７３ａは常用、同７３ｂは予備系として用いられているとする。
【００２１】
まず、非常用復水貯蔵設備１２の復水を浄化するときは、供給止め弁４５、戻り止め弁４６を開けて循環ポンプ２３を運転し、通常運転中に待機状態にある燃料プール用ろ過脱塩装置７３ｂへ供給配管３８、戻り配管３９を介して非常用復水貯蔵設備１２内の復水を供給、循環させる。これによって非常用復水貯蔵設備１２内の復水が浄化される。非常用復水貯蔵設備１２内には、戻り配管３９に接続された攪拌配管３７が設けられており、復水浄化時の循環水により非常用復水貯蔵設備１２内の復水が攪拌される。これにより非常用復水貯蔵設備１２の底部の異物が攪拌され、効率よくろ過脱塩装置７３ｂへ送られ、除去される。また、循環ポンプ２３の出口側より、原子炉ウェルに連絡する供給配管３６、供給止め弁４２を設け、燃料交換時に非常用復水貯蔵設備１２内の復水を循環ポンプ２３を用いて、原子炉ウェル９に供給できるようにしている。
【００２２】
図２の非常用復水貯蔵設備１２の水位制御は次のように行われる。水位計６０及び水位検出配管６１により、非常用復水貯蔵設備１２の水位が規程水位より低いことが検出されると、制御装置１００は、供給配管３４に設けた供給止め弁５０を開として復水を常用復水貯蔵設備１１より供給し、非常用復水貯蔵設備１２の水位が規程水位より高いことが検出されると、制御装置１００は、供給配管３４に設けた供給止め弁５０を閉とし、常用復水貯蔵設備１１からの復水の供給を停止するように制御する。なお、水位が規定以上というのは通常は生じないが、これに対する対応が必要であれば、ポンプ２３により復水を常用復水貯蔵設備１１へ送る配管を設ければよい。
【００２３】
なお、以上の説明では、常用、非常用の復水貯蔵設備は１基づつとしたが、それぞれ複数基が原子炉の建屋内外に配置された構成でもよいことは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、非常用復水貯蔵設備を原子炉建屋内、常用復水貯蔵設備を原子炉建屋外に配置した復水貯蔵設備において、通常運転中に待機状態にある前記非常用復水貯蔵設備の浄化及び水位制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる復水貯蔵設備の構成例を示す系統図である。
【図２】本発明になる復水貯蔵設備の別の構成例を示す系統図である。
【図３】従来の復水貯蔵設備の例を示す系統図である。
【符号の説明】
１  原子炉圧力容器
２  原子炉建屋
３  蒸気タービン
４  復水器
５  復水ポンプ
６  復水ろ過脱塩装置
７  給水ポンプ
８  非常用炉心冷却設備
９  原子炉ウェル
１１  常用復水貯蔵設備
１２  非常用復水貯蔵設備
２１  復水供給ポンプ
２２  回収ポンプ
２３  循環ポンプ
３０  復水器供給配管
３１  原子炉ウェル供給配管
３２  復水貯蔵設備戻り配管
３３  非常用炉心冷却設備供給配管
３４  非常用復水貯蔵設備供給配管
３５  常用復水貯蔵設備戻り配管
３６  非常用復水貯蔵設備側原子炉ウェル供給配管
３７  非常用復水貯蔵設備攪拌配管
３８  燃料プール浄化用ろ過脱塩装置供給配管
３９  燃料プール浄化用ろ過脱塩装置戻り配管
４０  原子炉ウェル供給止め弁
４１  常用復水貯蔵設備戻り止め弁
４２  非常用復水貯蔵設備側原子炉ウェル供給止め弁
４５  燃料プール浄化用ろ過脱塩装置供給止め弁
４６  燃料プール浄化用ろ過脱塩装置戻り止め弁
５０  非常用復水貯蔵設備供給止め弁
５１  非常用復水貯蔵設備攪拌止め弁
６０  水位計
６１  水位検出配管
７０  燃料プール
７２ａ、７２ｂ  浄化用ポンプ
７３ａ、７３ｂ  燃料プール浄化用ろ過脱塩装置
８０ａ、８０ｂ  ろ過脱塩装置入口弁
８１ａ、８１ｂ  ろ過脱塩装置出口弁
８２ａ、８２ｂ  冷却用熱交換機
１００  制御装置
【図１】
0003909973.tif 000002
【図２】
0003909973.tif 000003
【図３】
0003909973.tif 000004