(57)【要約】【課題】凝縮ドレンの特性を監視し、最低限度のベント流量により、加熱器伝熱管内の不安定流動現象の発生を防止し、プラント効率を向上させた技術。【解決手段】本発明の実施形態に係る湿分分離加熱器は、蒸気タービンプラント１１に配置される横置型の湿分分離加熱器１０に、加熱器伝熱管１７を設けた加熱器を備えてなり、加熱器１６へ供給される加熱蒸気の温度を検出する加熱蒸気温度検出器２９と、加熱器伝熱管１７から排出される凝縮ドレンの温度を検出するドレン温度検出器３０と、加熱器伝熱管１７を通過した蒸気をベントするベント流量を調整するベント流量制御装置２８とを有し、ベント流量制御装置２８は、加熱蒸気温度検出器２９とドレン温度検出器３０との温度差から求まるドレン冷却度をパラメータとしてベント蒸気の流量を基準流量に調整することを特徴とするものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンプラントに配置される横置型の湿分分離加熱器に、加熱器伝熱管を設けた加熱器を備えてなり、
前記加熱器へ供給される加熱蒸気の温度を検出する加熱蒸気温度検出器と、
前記加熱器伝熱管から排出される凝縮ドレンの温度を検出するドレン温度検出器と、
前記加熱器伝熱管を通過した蒸気をベントするベント流量を調整するベント流量制御装置とを有し、
前記ベント流量制御装置は、前記加熱蒸気温度検出器とドレン温度検出器との温度差から求まるドレン冷却度をパラメータとしてベント蒸気の流量を基準流量に調整することを特徴とする湿分分離加熱器。
【請求項２】
前記ドレン温度検出器は、前記加熱器伝熱管の管束の最外周もしくは一つ内側の伝熱管から流出される凝縮ドレンの温度を検出する構成である請求項１に記載の湿分分離加熱器。
【請求項３】
前記加熱器伝熱管の管束の最外周もしくは一つ内側の加熱器伝熱管の管から排出される検出凝縮ドレンを、前記加熱器伝熱管の管束の最外周もしくは一つ内側の加熱器伝熱管の以外の加熱器伝熱管から排出される凝縮ドレンから分離する構造を備え、
前記ドレン温度検出器は、分離された検出凝縮ドレンの温度を検出する構成である請求項１または２に記載の湿分分離加熱器。
【請求項４】
前記ベント流量制御装置は、凝縮ドレンが前記加熱器伝熱管内の一部断面を閉塞して不安定流動現象が発生する状態に遷移する時の限界ドレン冷却度を、プラント運転中に検出されるドレン冷却度とを比較して、凝縮ドレンと蒸気の気液二相流が安定した流れ状態となるようにベント流量が決定される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の湿分分離加熱器。
【請求項５】
蒸気タービンプラントに配置される横置型の湿分分離加熱器に、加熱器伝熱管をそれぞれ設けた第一の加熱器と第二の加熱器とを備えてなり、
前記第一の加熱器に供給される第一の加熱蒸気温度を検出する第一の蒸気温度検出器と、
前記第一の加熱器の第一の加熱伝熱管を通る第一の凝縮ドレン温度を検出する第一のドレン温度検出器と、
前記第一の加熱蒸気温度と第一の凝縮ドレン温度との差分をパラメータとして、前記第一の加熱器から流出されるベント蒸気の流量を基準流量に制御する第一のベント流量制御装置とを有し、
前記第二の加熱器からのベント蒸気を第一の加熱器の第一の加熱器伝熱管に合流させて導入することを特徴とする湿分分離加熱器。
【請求項６】
前記加熱器あるいは第一の加熱器は、前記加熱器伝熱管の凝縮ドレン温度を検出するドレン温度検出器の温度検出点が、前記加熱器あるいは第一の加熱器の出口側蒸気室に接続されたドレン管のＵシール部に配置された請求項１ないし５のいずれか１項に記載の湿分分離加熱器。
【請求項７】
前記加熱器あるいは第一の加熱器は、前記加熱器伝熱管外面部分にドレン温度検出器の温度検出点が配置された請求項１ないし５のいずれか１項に記載の湿分分離加熱器。
【請求項８】
湿分分離加熱器の加熱器伝熱管に気液二相流による不安定流動現象が発生するベント流量のしきい値を限界ドレン冷却度に設定し、
前記湿分分離加熱器は、前記限界ドレン冷却度を下廻るドレン冷却度に相当する基準流量で運転を開始し、
運転中のドレン冷却度をベント流量制御装置に入力して前記運転中のドレン冷却度が前記限界ドレン冷却度を下廻るとき、前記ベント流量制御装置は運転中のドレン冷却度を基準流量に維持するベント流量制御を行なうことを特徴とする湿分分離加熱器のベント流量制御方法。
【請求項９】
前記運転中のドレン冷却度が前記限界ドレン冷却度を上廻るとき、前記ベント流量制御装置は、前記基準流量より一定量多いベント流量を流して前記加熱器伝熱管内の凝縮ドレンを排出してドレン閉塞を解消し、
ドレン閉塞解消後にベント流量を基準流量に戻すベント流量制御を行なう請求項８に記載の湿分分離加熱器のベント流量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気タービンプラントに備えられる湿分分離加熱器およびそのベント流量制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電プラントや原子力発電プラントに蒸気タービンプラントが備えられる。蒸気タービンプラントでは、プラント性能を向上させるために、高圧タービンと低圧タービンの間に湿分分離加熱器（ＭＳＲ）が設けられる。湿分分離加熱器は、加熱器伝熱管を介して被加熱蒸気となる高圧タービン排気と、加熱器伝熱管内を通る加熱蒸気との間で熱交換が行なわれる。被加熱蒸気との熱交換により、加熱蒸気の一部が過冷却されて凝縮ドレンとなり、加熱器伝熱管の下段側は蒸気と凝縮ドレンの気液二相流となる。
【０００３】
このとき、加熱器伝熱管内で凝縮されずに通過した蒸気は、一定流量のベント蒸気となることで、凝縮ドレンを加熱器伝熱管から安定的に排出させることができる。
【０００４】
仮に、ベント蒸気流量が少ないと、加熱器伝熱管内で凝縮ドレンにより閉塞が生じ、ドレン滞留が発生する。ドレン滞留が発生すると、安定的に排出されている時に比べ凝縮ドレンの冷却度は上昇し、過冷却された凝縮ドレンと蒸気が交互に伝熱管内に通過する不安定流動現象が発生する可能性がある。
【０００５】
加熱器伝熱管内の不安定流動現象は、湿分分離加熱器の伝熱管と管板とのシール溶接部に対して繰返しの熱応力の作用により熱疲労が発生し、シール溶接部の寿命が損なわれる。この不安定流動現象の発生を防ぎ、凝縮ドレンによる加熱器伝熱管の閉塞を防止するために、常に所要のベント（蒸気）流量を加熱器伝熱管内に流す必要がある。
【０００６】
一方、加熱蒸気には、蒸気源としてエネルギの高い主蒸気や高圧タービン抽気が使用される。ベント蒸気は殆ど熱交換せずに伝熱管内を通過し、熱交換に寄与しないため、ベント（蒸気）流量が多過ぎると、蒸気タービンプラントはプラント効率の低下につながる。プラント性能の観点から、ベント（蒸気）流量は最低限度の流量とすることが望ましい。
【０００７】
蒸気タービンプラントに備えられる湿分分離加熱器として、特許文献１および２に記載された技術がある。特許文献１に記載の湿分分離加熱器は、出口側蒸気室を絞り制御可能な制御弁を介して外部に開放可能に設置され、出口側蒸気室を外部に開放させることにより加熱器伝熱管内に生じたドレンを効率的に排除できるようにした技術である。
【０００８】
また、特許文献２に記載の湿分分離加熱器は、この加熱器でベントされた蒸気を高圧タービンに合流させる技術を用いた構成であり、加熱器伝熱管内からのベント蒸気をタービンの駆動力として再利用し、プラント効率を高めたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−９２４３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載のベント蒸気流量を絞り制御可能な弁を配置した湿分分離加熱器において、加熱器伝熱管内の凝縮ドレンによる不安定流動現象を検知することができない場合、加熱器伝熱管内を通る加熱蒸気量を充分なマージンを通って流量を確保する必要があり、プラント効率が低下するという課題がある。また、タービン負荷に応じてベント蒸気流量を制御した場合にも同様の課題があり、タービン負荷の変化を伴わずに、加熱器伝熱管内に不安定流動現象が発生した場合、不安定流動現象の発生を検知できない状態のまま、加熱器伝熱管内のシール溶接部に長期間熱疲労を与え続けることとなり、機器損傷発生の原因となっていた。
【００１１】
また、特許文献１に記載の湿分分離加熱器では、各タービン負荷如何に関わらず、充分な加熱蒸気量を湿分分離加熱器に供給させる必要がある。エネルギの高い主蒸気や高圧タービン抽気をベント流量として多量に使用するために、プラント効率が低下するという課題があった。
【００１２】
さらに、引用文献２に記載の湿分分離加熱器では、ベント蒸気を高圧タービンと合流させる構成のため、高圧タービンに湿ったベント蒸気を供給させることとなり、タービン機器の寿命が損なわれる問題があった。
【００１３】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、凝縮ドレンの特性を監視し、最低限度のベント流量により、加熱器伝熱管内の不安定流動現象の発生を防止し、プラント効率を向上させた湿分分離加熱器およびそのベント流量制御方法を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明の他の目的は、最低限度使用したベント蒸気をタービンの駆動力として再利用を行ない、プラント効率を向上させた湿分分離加熱器およびそのベント流量制御方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の実施形態は、上述した課題を解決するために、蒸気タービンプラントに配置される横置型の湿分分離加熱器に、加熱器伝熱管を設けた加熱器を備えてなり、前記加熱器へ供給される加熱蒸気の温度を検出する加熱蒸気温度検出器と、前記加熱器伝熱管から排出される凝縮ドレンの温度を検出するドレン温度検出器と、前記加熱器伝熱管を通過した蒸気をベントするベント流量を調整するベント流量制御装置とを有し、前記ベント流量制御装置は、前記加熱蒸気温度検出器とドレン温度検出器との温度差から求まるドレン冷却度をパラメータとしてベント蒸気の流量を基準流量に調整することを特徴とする湿分分離加熱器である。
【００１６】
また、本発明の他の実施形態は、上述した課題を解決するために、蒸気タービンプラントに配置される横置型の湿分分離加熱器に、加熱器伝熱管をそれぞれ設けた第一の加熱器と第二の加熱器とを備えてなり、前記第一の加熱器に供給される第一の加熱蒸気温度を検出する第一の蒸気温度検出器と、前記第一の加熱器の第一の加熱伝熱管を通る第一の凝縮ドレン温度を検出する第一のドレン温度検出器と、前記第一の加熱蒸気温度と第一の凝縮ドレン温度との差分をパラメータとして、前記第一の加熱器から流出されるベント蒸気の流量を基準流量に制御する第一のベント流量制御装置とを有し、前記第二の加熱器からのベント蒸気を第一の加熱器の第一の加熱器伝熱管に合流させて導入することを特徴とする湿分分離加熱器である。
【００１７】
さらに、本発明の別の実施形態は、上述した課題を解決するために、湿分分離加熱器の加熱器伝熱管に気液二相流による不安定流動現象が発生するベント流量のしきい値を限界ドレン冷却度に設定し、前記湿分分離加熱器は、前記限界ドレン冷却度を下廻るドレン冷却度に相当する基準流量で運転を開始し、運転中のドレン冷却度をベント流量制御装置に入力して前記運転中のドレン冷却度が前記限界ドレン冷却度を下廻るとき、前記ベント流量制御装置は運転中のドレン冷却度を基準流量に維持するベント流量制御を行なうことを特徴とする湿分分離加熱器のベント流量制御方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施形態は、凝縮ドレンの特性を監視し、最低限度のベント流量により、加熱器伝熱管内の不安定流動現象の発生を有効的に防止し、プラント効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る湿分分離加熱器を示す構成図。
【図２】（Ａ）は前記湿分分離加熱器の加熱器ヘッド側の断面構造を示す構成図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う部分断面図。
【図３】図１の湿分分離加熱器の加熱器ヘッド側の別の断面構造例を示す構成図。
【図４】前記湿分分離加熱器の加熱器伝熱管から排出される気液二相流の流動状態を示すもので、（Ａ）は不安定流動なしの安定流れ状態を示す部分断面図、（Ｂ）は不安定流動ありの不安定流れ状態を示す部分断面図。
【図５】加熱器伝熱管から排出される凝縮ドレンによるドレン冷却度とベント流量の関係を示す特性図。
【図６】第１の実施形態に係る湿分分離加熱器のベント流量制御の調整例を示すフローチャート図。
【図７】第２の実施形態に係る二段再熱型湿分分離加熱器を蒸気タービンプラントに備えた概略的な説明図。
【図８】第２の実施形態に係る二段再熱型湿分分離加熱器を示す構成図。
【図９】第３の実施形態に係る湿分分離加熱器に備えられる加熱器ヘッド側の断面構造を示す構成図。
【図１０】第４の実施形態に係る湿分分離加熱器に備えられる加熱器ヘッド側の断面構造を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る湿分分離加熱器１０の構成図を示すものである。湿分分離加熱器１０は、火力発電プラントや原子力発電プラントに設けられる蒸気タービンプラント１１に備えられ、蒸気タービンプラント１１の高圧タービン１２と低圧タービン１３との間に設置される。湿分分離加熱器１０には高圧タービン１２の排気蒸気が被加熱蒸気として供給され、被加熱蒸気の湿分を除去して加熱し、過熱蒸気となって低圧タービン１３に送られるようになっている。
【００２２】
湿分分離加熱器１０は例えば横置型で湿分分離器の胴体である圧力容器１５内に加熱器１６が設けられる。加熱器１６は加熱蒸気と被加熱蒸気の熱交換を行なう加熱器伝熱管１７を設けた管板１８で蒸気室１９と熱交換室２０とを区画している。加熱器ヘッダ１６Ａ側の蒸気室１９は仕切板２１により入口側蒸気室２２と出口側蒸気室２３とに仕切られ、入口側蒸気室２２には図示しない主蒸気あるいは高圧タービン抽気から分岐された加熱蒸気管２５が接続される。この主蒸気系に原子炉やボイラ等の蒸気発生源（図示せず）で発生した主蒸気が案内され、主蒸気は高圧タービン１２に送られるようになっている。
【００２３】
また、加熱器１６の伝熱管１７は、例えば多数本のＵ字形状のフィン付加熱管で形成され、束ねられて管束が構成される。加熱器伝熱管１７は図２に示すように、管板１８にシール溶接等で固定され、上段側が入口側蒸気室２２に、下段側が出口側蒸気室２３にそれぞれ接続される。
【００２４】
加熱蒸気管２５を案内される加熱蒸気は、湿分分離加熱器１０へ供給され、加熱器ヘッダ１６Ａの入口側蒸気室２２から加熱器伝熱管１７に導入される。加熱蒸気は、高圧タービン１２の排気蒸気である被加熱蒸気と加熱器伝熱管１７を介して熱交換される。加熱蒸気は、加熱器伝熱管１７を通る間に被加熱蒸気と熱交換されて冷却され、凝縮ドレンと蒸気の気液二相流となる。気液二相流となった加熱蒸気は、加熱器伝熱管１７の下段側１７ａ，１７ｂ，１７ｃを通過した後、出口側蒸気室２３に送られる。
【００２５】
出口側蒸気室２３に案内された気液二相流の蒸気分は、加熱器ベント管２６を経て加熱器１６から排出される。加熱器ベント管２６には図１に示すように、ベント流量制御装置２８が設けられ、この流量制御装置２８によりベント蒸気が流量調整されて排出される。ベント蒸気は、例えば図示しない給水系の低圧検出加熱器あるいは復水器の不凝縮ガス抽出用のエジェクタ等に供給される。一方、出口側蒸気室２３に排出された凝縮ドレン（ドレン分）は、出口側蒸気室２３から図示しないドレン配管を経て給水系の給水加熱器（図示せず）に送られるようになっている。
【００２６】
一方、加熱器１６への加熱蒸気管２５には加熱蒸気温度検出器２９が設けられる一方、加熱器１６の出口側蒸気室２３にもドレン温度検出器３０が設けられる。両温度検出器２９，３０からの温度検出信号は加減算器３１にインプットされ、加熱蒸気温度検出器２９とドレン温度検出器３０の検出温度の差分（これをドレン冷却度という）が、パラメータとしてベント流量制御装置２８にインプットされ、この流量制御装置２８の開口を制御している。ベント流量制御装置２８による例えば流量制御弁の開口制御によりベント蒸気の流量が調整される。
【００２７】
したがって、加熱蒸気温度検出器２９とドレン温度検出器３０の検出温度の差分をとってベント流量制御装置２８の開度を制御する構成により、加熱器伝熱管１７の凝縮ドレンのドレン冷却度を検知することができ、ベント蒸気流量を調節制御することができる。
【００２８】
一方、図２（Ａ）は湿分分離加熱器１０に備えられるドレン温度検出器３０の構成例の１つを示すものである。加熱器伝熱管１７内の不安定流動現象は、熱交換量が多く凝縮ドレン発生量が多い場合に発生し易く、発生箇所は加熱器伝熱管１７の管束の最外周もしくは一つ内側の伝熱管（以下、温度検出対象伝熱管と称する）であると考えられる。図２（Ａ）では、最外周の温度検出対象伝熱管１７ａの凝縮ドレン３３を温度検出対象伝熱管１７ａ以外の伝熱管１７ｂ，１７ｃの凝縮ドレンから分離する構造を備えている。
【００２９】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う部分断面図であり、湿分分離加熱器１０の加熱器ヘッダ１６Ａの出口側蒸気室２３側から加熱器伝熱管１７側を臨む部分図である。加熱器伝熱管１７は多数本が多段構造に配列され、例えば最外周の第１段１７ａから内側の第２段１７ｂ、第３段１７ｃ…最終段のｎ段に向って複数本ずつ交互に互い違いに配設される。
【００３０】
図３は、最外周から１つ内側（第２段）の複数本の温度検出対象伝熱管１７ｂの凝縮ドレンを温度検出対象伝熱管１７ｂ以外の加熱器伝熱管１７ａ，１７ｃの凝縮ドレンから分離する構造を備えた例である。凝縮ドレン分離構造では、温度検出対象伝熱管１７ｂで発生した凝縮ドレンが収集容器３４内に送られ、温度検出対象伝熱管１７ｂ以外の加熱器伝熱管１７ａ，１７ｂの凝縮ドレンは、収集容器３４以外の出口側蒸気室３４に送られ、収集容器３４内の凝縮ドレンから分離される。凝縮ドレン分離構造以外の構成は、図２に示すものと異ならないので、同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
図２および図３のドレン分離構造では、温度検出対象伝熱管を通過する凝縮ドレン３３を選択的に収集する収集容器３４を備え、この収集容器３４の上部に他の加熱器伝熱管から排出される凝縮ドレンが浸入するのを防ぐ庇状あるいは波板状の防止板３５を加熱器１６の出口側蒸気室２３に配置する。
【００３２】
温度検出対象伝熱管を通過した凝縮ドレンの温度を、収集容器３４内に設けられたドレン温度検出器３０で検出することにより、温度検出対象伝熱管１７ａ（図２）、もしくは温度検出対象伝熱管１７ｂ（図３）を通過した凝縮ドレンを選択的に収集してそのドレン温度を検出することができ、ドレン冷却度を算出することができる。したがって、ドレン温度検出器３０の検出箇所（温度検出点）を収集容器３４内部に配置すれば、目的の凝縮ドレンの温度を検出して、ドレン冷却度を算出することができる。
【００３３】
さらに、図４は、加熱器伝熱管１７から排出できる凝縮ドレン３３と蒸気の気液二相流の流れ状態を示すもので、図４（Ａ）は、加熱器１６が正常に運転されたときの不安定流動無しの安定した気液二相流の流れ状態Ａを示し、図４（Ｂ）は、不安定流動が発生した気液二相流の不安定流れ状態Ｂを示すものである。
【００３４】
湿分分離加熱器１０の加熱器１６が正常に運転された時は、加熱器伝熱管１７を通る加熱蒸気は、湿分分離加熱器１０内で被加熱蒸気と熱交換し、加熱器伝熱管１７を通る間、一部が凝縮して凝縮ドレン３３と蒸気の気液二相流となる。凝縮ドレン３３は過冷却されているが、加熱器伝熱管１７内の蒸気の相は消滅することなく連続しており、安定した気液二相流の連続流れの安定流れ状態Ａとなって加熱器伝熱管１７の下段側から出口側蒸気室２３にかつ安定的に定常的に排出される。
【００３５】
一方、加熱器１６の異常運転時には、図４（Ｂ）に示すように、凝縮ドレン３３と蒸気との気液二相流は不安定流動が発生した不安定流れ状態Ｂとなる。加熱器１６が図４（Ａ）に示す不安定流動無しの安定した気液二相流の流れ状態Ａから、ベント（蒸気）流量を少なくしていくと、図５に示すように、ドレン冷却度は徐々に上昇していく。ベント（蒸気）流量が、あるしきい値Ｃに至ると、ドレン冷却度が急激に上昇する事象（以下、突変という。）Ｅが生じてドレン冷却度は上昇し、図４（Ｂ）に示すように不安定流動が発生する気液二相流の不安定流れ状態Ｂとなる。
【００３６】
不安定流動有りの気液二相流が発生すると、図４（Ｂ）に示すように、加熱器伝熱管１７内の加熱蒸気は、湿分分離加熱器１０の被加熱蒸気と過剰に熱交換し、加熱器伝熱管１７内の一部断面にて蒸気の相が消滅し、凝縮ドレン３３が加熱器伝熱管１７内を閉塞させる。加熱器伝熱管１７内に不安定流動現象が発生すると、凝縮ドレン３３は正常運転状態に比べさらに過冷却される。
【００３７】
また、気液二相流の不安定流れ状態Ｂでは、蒸気と凝縮ドレン３３が交互に加熱器伝熱管１７内を脈動して通過するため、加熱器伝熱管１７内は周期的な温度変化に晒され、温度変動が生じて熱疲労が機器に蓄積される。定常的に加熱器伝熱管１７から凝縮ドレン３３が排出される図４（Ａ）の安定した気液二相流の流れ状態Ａの正常運転から、図４（Ｂ）の不安定流動が発生する気液二相流の不安定流れ状態Ｂへの突変Ｅに伴ない、凝縮ドレン３３のドレン冷却度が突変する特性があるため、ベント流量制御装置２８により、ドレン冷却度を検知することで、加熱器伝熱管１７内の不安定流動現象の監視を行なうことができる。
【００３８】
図５は、加熱器伝熱管１７から排出される凝縮ドレン３３のドレン冷却度とベント（蒸気）流量の関係を示す特性図である。図５の特性関係（以下、特性曲線Ｉという。）から不安定流動現象が発生した場合、ドレン冷却度に突変Ｅが生じて、凝縮ドレン３３は正常時に比べ過冷却される特性があることを知見した。この不安定流動現象の発生は、ベント流量があるしきい値Ｃ以下となった場合に発生し、そのときのベント流量がしきい値Ｃにおけるドレン冷却度を限界ドレン冷却度Ｄと称する。
【００３９】
図４および図５において、不安定流動現象無しの安定した気液二相流の流れ状態Ａは、限界ドレン冷却度Ｄ以下のドレン冷却度でベント（蒸気）流量が充分に得られた場合で、加熱器１６が正常運転状態にあることを示している。このときのドレン冷却度は、限界ドレン冷却度Ｄ以下の値をとる。
【００４０】
また、不安定流動有りの気液二相流の不安定流れ状態Ｂは、加熱器１６の異常運転時における不安定流動現象の発生状態を示している。このとき、ドレン冷却度は限界ドレン冷却度Ｄを上回る。不安定流動現象は、ベント流量があるしきい値Ｃとなる限界ドレン冷却度Ｄと、運転中のドレン冷却度とを比較することによって判別され、加熱器伝熱管１７内の不安定流動現象の発生の有無を監視することができる。
【００４１】
さらに、加熱器伝熱管１７の不安定流動現象の発生有無が分かるため、ベント流量を不安定流動現象の発生が起きる直前の蒸気流量に調整することができ、加熱器伝熱管１７に不安定流動現象の発生が検知された場合、ベント流量を増加させることで、不安定流動現象を回避させることができる。
【００４２】
第１の実施形態の湿分分離加熱器１０では、加熱器伝熱管１７内の不安定流動現象の発生は、ベント流量制御装置２８（あるいはドレン温度検出器３０）により、凝縮ドレン３３のドレン温度を検出することによりドレン冷却度を検知し、監視することができる。したがって、ベント流量制御装置２８により不安定流動現象の発生を防止しながら、ベント流量を最低限度の流量となるように調整することができる。
【００４３】
図６は、ベント流量制御の調整例を示すフローチャートである。
【００４４】
第１の実施形態の湿分分離加熱器１０では、加熱器１６からのベント流量は、基本的には、加熱器伝熱管１７内に気液二相流による不安定流動現象の発生が起きる直前の流量（以下、基準流量Ｆと称する）に設定され、この基準流量Ｆに調整される。基準流量Ｆは、（気液二相流に不安定流動現象が発生する）ベント流量のあるしきい値Ｃに所要量のマージンＭを加えて決定される。
【００４５】
すなわち、湿分分離加熱器１０の加熱器伝熱管１７に気液二相流による不安定流動現象が発生するベント流量のあるしきい値Ｃを限界ドレン冷却度Ｄに設定し、湿分分離加熱器１０の運転は、基準流量Ｆに調整されて開始される。この基準流量Ｆは、限界ドレン冷却度Ｄを下廻るドレン冷却度に相当し、運転中のドレン冷却度はベント流量制御装置２８で監視される。ベント流量制御装置２８には、湿分分離加熱器１０の運転中のドレン冷却度がインプットとして入力される。ドレン冷却度が（ベント流量のしきい値Ｃに対応する）判定値となる限界ドレン冷却度Ｄより小さい場合、凝縮ドレン３３が安定的に排出されることを示しており、ベント流量は基準流量Ｆに維持されて運転される。
【００４６】
一方、湿分分離加熱器１０は、プラント運転中流量弁の開閉等の何等かの原因により、加熱器伝熱管１７内に不安定流動現象が発生し、ドレン冷却度が判定値となる限界ドレン冷却度Ｄより大きくなる場合、図５に示すように、ベント流量は基準流量Ｆより一定流量多い値（基準流量上限値Ｇ）に設定され、運転が行なわれる。上述の基準流量上限値Ｇにベント流量が増えることにより、凝縮ドレン３３は加熱器伝熱管１７から強制的に排出され、凝縮ドレン３３による加熱器伝熱管１７内の閉塞が積極的に解消される。閉塞が解消された後に、ベント流量はベント流量制御装置２８により流量制御されて減少され、再度、基準流量Ｆに戻され、ベント流量制御の調整作業が終了する。
【００４７】
ベント流量制御装置２８は、上述したベント流量制御によって、正常時には、ベント流量が基準流量Ｆに保たれ、ベント流量は必要最低限の流量に調整される。加熱器伝熱管１７内に不安定流動現象が発生したときにのみ、ベント流量を一時的に正常時より多く流すことで、不安定流動現象は次第解消され、図４（Ａ）に示すように、不安定流動無しの安定した気液二相流の連続した流れ状態Ａとなり、凝縮ドレン３３は加熱器伝熱管１７内から安定的に排出される。
【００４８】
［湿分分離加熱器の作用］
湿分分離加熱器１０は、高圧タービン排気の湿分を除去して加熱蒸気で被加熱蒸気を加熱して熱効率やプラント性能の向上を図るように設置される。湿分分離加熱器は湿分分離器（圧力容器１５）の胴体中にフィン付加熱チューブの加熱器伝熱管１７を有する加熱器１６を設置して、湿分除去された高圧タービン排気の被加熱蒸気を加熱蒸気で加熱し、過熱蒸気として低圧タービン１３に送り、被加熱蒸気の湿り度を減らし、低圧タービン１３の損傷を防止し、熱効率を向上させている。
【００４９】
一方、湿分分離加熱器１０には主蒸気から分岐された加熱蒸気が供給され、この加熱蒸気は加熱器１６の伝熱管１７に導入される。加熱蒸気は加熱器伝熱管１７を通る間に、この加熱器伝熱管１７を介して高圧タービン排気の被加熱蒸気と熱交換して、冷却され、凝縮ドレンとベント蒸気の気液二相流となる。気液二相流となったベント蒸気は、加熱器伝熱管１７を通り、ベント流量制御装置２８により流量調整されて加熱器１６の出口側蒸気室２３から排出される。
【００５０】
また、加熱器伝熱管１７内で発生した凝縮ドレン３３は、出口側蒸気室２３から図示しないドレン配管を経て加熱器１６外に排出され、給水系の給水加熱器（図示せず）等に送られる。
【００５１】
さらに、湿分分離加熱器１０には、加熱蒸気の温度を検出する加熱蒸気温度検出器２９と凝縮ドレン３３のドレン温度を検出するドレン温度検出器３０が設けられ、両温度検出器２９，３０で検出される温度の温度差からドレン冷却度を算出することができ、このドレン冷却度をパラメータとして入力されるベント流量制御装置２８により加熱器ベント管２６の開口度を調節制御し、ベント蒸気の流量を最低限度の流量に調整していた。
【００５２】
湿分分離加熱器１０では、加熱器伝熱管１７から排出される凝縮ドレンと蒸気の気液二相流の流れが、図４（Ａ）に示すように不安定流動無しの安定した流動状態Ａであるか、図４（Ｂ）に示すように不安定流動有りの不安定な流動状態であるかは、図５に示される凝縮ドレンのドレン冷却度とベント流量の関係を示す特性曲線Ｉにより知見することができる。この特性曲線Ｉにおいて、ベント蒸気と凝縮ドレンの気液二相流が不安定流動なしの安定流出状態Ａや不安定流動ありの不安定流出状態Ｂがリニアで表わされるが、２次曲線等の曲線で表われるかは、蒸気プラントや湿分分離加熱器１０の種類や型によって種々相違する。
【００５３】
図５から、加熱器伝熱管１７内に生ずる凝縮ドレンと蒸気の気液二相流の流動状態が不安定流動無しの安定した流動状態Ａであるか、不安定流動有りの不安定な流動状態Ｂであるかは、ベント流量制御装置２８でドレン冷却度を検出し、不安定流動現象のしきい値Ｃとなる限界ドレン冷却度Ｄを運転中のドレン冷却度と比較することにより、加熱器伝熱管１７内の不安定流動現象の発生の有無を監視することができる。
【００５４】
さらに、ベント流量制御装置２８は、加熱器伝熱管１７内に不安定流動現象の発生有無が分かるため、加熱器伝熱管１７の不安定流動現象を監視して、ベント流量を現実的には不安定流動現象の発生が起こる直前の最小限度のベント流量、実際にはマージンＭを加えた基準流量Ｆに調整することができる。不安定流動現象の発生が検知された場合には、ベント流量を基準流量上限Ｇ一時的に増加させて、不安定流動現象を回避することができる。
【００５５】
第１の実施形態の湿分分離加熱器１０では、ベント流量制御装置２８によりベント流量は基本的に基準流量Ｆ、すなわち、不安定流動現象が起こる直前（最低限度）の流量に設定される。ベント流量制御装置２８には、運転中のドレン冷却度がパラメータとして入力されており、図５に示すように、ドレン冷却度が限界ドレン冷却度Ｄより小さい場合、凝縮ドレン３３は加熱器伝熱管１７から安定的に排出される。気液二相流は不安定流動無しの安定した流動状態Ａとなり、ベント流量は基準流量Ｆに維持される。
【００５６】
また、運転中流量弁の開閉等の何等かの原因により、不安定流動現象が発生し、ドレン冷却度が限界ドレン冷却度Ｄより大きくなる場合、ベント流量制御装置２８でベント流量は基準流量Ｇより一定量多い値（基準流量上限値Ｇ）に設定される。ベント流量制御装置２８は、ベント流量を基準流量上限値Ｇに設定することにより、ベント流量が増加し、凝縮ドレン３３は加熱器伝熱管１７から加熱器ヘッド１６Ａの出口側蒸気室２３に強制的に排出され、凝縮ドレン３３による加熱器伝熱管１７の閉塞が解消される。凝縮ドレン３３による伝熱管閉塞が解消されると、不安定流動有りの不安定の流動状態Ｂから不安定流動無しの安定した流動状態Ａに移行し、ベント流量制御装置２８におけるベント流量は再度、基準流量Ｆに戻されて運転される。
【００５７】
第１の実施形態の湿分分離加熱器１０では、ベント流量制御装置２８によるベント流量制御により、正常運転時、ベント流量は必要最低限の流量に設定され、不安定流動現象が発生したときにのみ、一時的に正常運転時よりベント流量を多く流すことにより、不安定流動現象は発生次第解消され、凝縮ドレン３３は加熱伝熱管１７から安定的に気液二相流が排出される。このため、加熱器伝熱管１７を凝縮ドレンと蒸気の気液二相流は安定的に流れて出口側蒸気室２３にスムーズに排出される。
【００５８】
したがって、加熱器伝熱管１７内に凝縮ドレンと蒸気の気液二相流による不安定流動現象の発生を有効的に抑制することができ、加熱器伝熱管１７の溶接部に不安定流動現象による熱疲労の発生により、機器寿命が損なわれるのを防止することができる。
【００５９】
また、加熱器１６からのベント流量は、最低限度の流量が用いられ、ベント蒸気は低圧給水加熱器等に送られ、再利用に供されるため、プラント効率を向上させることができる。
【００６０】
［第１の実施形態の効果］
湿分分離加熱器では、必要最低限のベント蒸気流量の使用により、加熱器伝熱管１７から凝縮ドレンを常に安定的に排出することができ、プラント効率を向上させることができる。
【００６１】
［第２の実施形態］
次に、湿分分離加熱器の第２の実施形態を図７および図８を参照して説明する。
【００６２】
第２の実施形態に係る湿分分離加熱器は、横置タイプの二段再熱型湿分分離加熱器１０Ａである。第１の実施形態に係る湿分分離加熱器１０と同じ構成には、同一あるいは関連する符号を付して重複説明を省略あるいは簡略化する。
【００６３】
第２の実施形態の湿分分離加熱器１０Ａは、図７および図８に示すように、湿分分離加熱器の圧力容器１５内に第一の加熱器１６ａと第二の加熱器１６ｂとが多段式に配置される。湿分分離加熱器１０Ａは、高圧タービン１２のタービン排気の被加熱蒸気を圧力容器１５の気水分離器で気水分離し、ほぼ乾き蒸気とした後、第一の加熱器１６ａと第二の加熱器１６ｂとの加熱蒸気で被加熱蒸気を多段に熱交換して加熱し、被加熱蒸気の湿り度を減少させ、過熱蒸気として低圧タービン１３に供給し、そのエロージョンを軽減させて損傷を防止し、プラント性能を向上させることができる。
【００６４】
湿分分離加熱器１０Ａの第一の加熱器１６ａは、図８に示すように、Ｕ字状の第一の加熱器伝熱管１７ａを加熱器ヘッドの管板１８ａに設けて、蒸気室１９ａと熱交換室２０とに区画している。同じく第二の加熱器１６ｂも第二の加熱器伝熱管１７ｂを加熱器ヘッドの管板１８ｂに設けて、蒸気室１９ｂと熱交換室２０とに区画している。第一および第二の加熱器伝熱管１７ａ，１７ｂは、応力腐蝕割れが起こりにくくかつ伝熱性能の良いフィン付き加熱管、例えばフェライト系ステンレスチューブで構成される。
【００６５】
第一の加熱器１６ａの蒸気室１９ａは仕切板２１ａにより入口側蒸気室２２ａと出口側蒸気室２３ａに仕切られる。第二の加熱器１６ｂの蒸気室１９ｂも仕切板２１ｂにより入口側蒸気室２２ｂと出口側蒸気室２３ｂに仕切られる。
【００６６】
湿分分離加熱器１０Ａによる再熱では、一段再熱と二段再熱とに分けられ、二段再熱サイクルでは、図７に示すように、高圧タービン１２のタービン抽気を第一の加熱器１６ａの加熱蒸気源としており、蒸気発生源３７から主蒸気管３８を通る主蒸気の一部を第二の加熱器１６ｂの加熱蒸気源としている。湿分分離加熱器１０Ａは第一の加熱器１６ａと第二の加熱器１６ｂとの２台の加熱器の加熱蒸気により、高圧タービン排気の被加熱蒸気が加熱され、湿り度が低減された過熱蒸気となって、低圧タービン１３の入口蒸気温度を高めている。
【００６７】
第一の加熱器１６ａの入口側蒸気室２２ａには、図８に示すように高圧タービン抽気を加熱蒸気源とした第一の加熱蒸気管２５ａが接続され、この加熱蒸気管２５ａに第一の加熱蒸気温度検出器２９ａが設けられる。第二の加熱器１６ｂの入口側蒸気室２２ｂには、主蒸気を加熱蒸気源とした第二の加熱蒸気管２５ｂが接続され、この加熱蒸気管２５ｂに第二の加熱蒸気温度検出器２９ｂが設けられる。
【００６８】
また、第一の加熱器１６ａの出口側蒸気室２３ａに、第一の加熱器伝熱管１７ａで凝縮される凝縮ドレン温度を検出する第一のドレン温度検出器３０ａが設けられる。出口側蒸気室２３ａにも第一の加熱器ベント管２６ａが接続され、このベント管２６ａで第一の加熱器伝熱管１７ａで凝縮されずに排出される蒸気分をベント蒸気として第一の加熱器１６ａ外に排出している。第一の加熱器ベント管２６ａにはベント蒸気の流量を制御する第一のベント流量制御装置２８ａが設けられる。第一のベント流量制御装置２８ａは第一の加熱蒸気温度検出器２９ａによる検出温度と、第一のドレン温度検出器３０ａによる検出温度との差分からドレン冷却度が算出され、このドレン冷却度が湿分分離加熱器１０Ａの限界ドレン冷却度と比較検討される。そして、図５および図６に示すベント流量制御の調整と同様に、必要最低限の第一のベント蒸気の使用により、常に凝縮ドレンが安定的に排出される。
【００６９】
さらに、第二の加熱器１６ｂの入口側蒸気室２２ｂには、主蒸気から分岐された加熱蒸気が第二の加熱蒸気管２５ｂを通って第二の加熱器１６ｂの入口側蒸気室２２ｂに導入される。第二の加熱器１６ｂの入口側蒸気室２２ｂに導入された加熱蒸気は続いて第二の加熱器伝熱管１７ｂに案内される。加熱蒸気は、第二の加熱器伝熱管１７ｂを通る間に、高圧タービン排気の被加熱蒸気と熱交換され、凝縮ドレンと蒸気の気液二相流となる。気液二相流となった加熱蒸気は、出口側蒸気室２３ｂに流出され、ドレン分は図示しないドレン配管を通り給水加熱器等に送られる。凝縮ドレンのドレン温度は第二のドレン温度検出器３０ｂにより検出される
【００７０】
一方、気液二相流の蒸気分はベント蒸気となり、第二のベント流量制御装置２８ｂにより流量調整されて第二の加熱器１６ｂから加熱器ベント管２６ｂを通って第二の加熱器１６ｂから排出される。
【００７１】
さらに、第二の加熱器１６ｂからの加熱器ベント管２６は、途中から分岐された連接管４０を介して第一の加熱器１６ａの第一の加熱蒸気管２５ａに接続される。連接管４０には、第二の加熱器１６ｂからのベント蒸気の逆流を防止する逆止弁４１が備えられる。しかし、第二の加熱器１６ｂからのベント蒸気は、逆止弁４１を経て第一の加熱蒸気管２５ａに案内され、高圧タービン抽気と合流して第一の加熱器１６ａの入口側蒸気室２２ａに送られる。第二の加熱器１６ｂからのベント蒸気は第一の加熱器１６ａの加熱蒸気に再利用され、第一の加熱器１６ａの加熱蒸気量の一部を捕捉している。
【００７２】
第二の加熱器１６ｂで熱交換されずベント蒸気として排出されるエネルギの高い主蒸気の分岐蒸気を、逆止弁４１を通して第一の加熱器１６ａの第一の加熱器伝熱管１７ａに再度導入することにより、第一の加熱器１６ａが必要となる加熱蒸気量の一部を負担している。逆に第一の加熱器１６ａが必要とする高圧タービン抽気の加熱蒸気量を低減させることができ、その分、タービンを駆動する蒸気を増加させて使用でき、プラント効率が向上する効果が得られる。
【００７３】
［第２の実施形態の作用］
主蒸気管３８から分岐された主蒸気の加熱蒸気は、第二の加熱蒸気管２５ｂを通って湿分分離加熱器１０Ａに供給され、第二の加熱器１６ｂに導入される。第二の加熱器１６ｂの入口側蒸気室２２ｂに導入された加熱蒸気は、第二の加熱器伝熱管１７ｂに導かれ、この伝熱管１７ｂを通る間に高圧タービン排気の被加熱蒸気と熱交換され、被加熱蒸気を加熱する。
【００７４】
被加熱蒸気を加熱して冷却される加熱蒸気は、凝縮ドレンと蒸気の気液二相流となり、出口側蒸気室２３ｂに流出される。気液二相流のドレン分は第一のドレン温度検出器３０ａで凝縮ドレン温度が検出される。この凝縮ドレンは図示しないドレン配管で給水加熱器等に供給される。
【００７５】
また、気液二相流となった加熱蒸気の蒸気分のベント蒸気は、第二の加熱器１６ｂの出口側蒸気室２３ｂから第二の加熱器ベント管２６ｂに案内される。第二の加熱器ベント管２６ｂを通るベント蒸気は、第二のベント流量制御装置２８ｂにより流量調整されて第二の加熱器１６ｂから排出される。
【００７６】
さらに、第二の加熱器ベント管２６ｂを通るベント蒸気は逆止弁４１を経て連接管４０から第一の加熱器１６ａの第一の加熱蒸気管２５ａに合流され、第一の加熱器１６ａに供給される。このように、第二の加熱器１６ｂにて被加熱蒸気と熱交換されて冷却された加熱蒸気の気液二相流のうち蒸気分はベント蒸気として第二の加熱器１６ｂから排出される。第二の加熱器１６ｂからのベント蒸気は、逆止弁４１を経て第一の加熱蒸気管２５ａに合流して第一の加熱器１６ａに再度導入され、第一の加熱器伝熱管１７ａに案内される。
【００７７】
第二の加熱器１６ｂからのベント蒸気は、エネルギの高い主蒸気の分岐蒸気であり、このベント蒸気を逆止弁４１を経て第一の加熱蒸気管２５ａに合流させ、第一の加熱器１６ａの第一の加熱器伝熱管１７ａに再度導入することにより、ベント蒸気を第一の加熱器１６ａの加熱蒸気として再利用することができる。この結果、第一の加熱器１６ａが必要とする高圧タービン抽気の加熱蒸気量を低減させることができ、その分、タービンを駆動する蒸気として使用することができ、プラント効率の向上が図れる。
【００７８】
［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態の湿分分離加熱器１０Ａでは、第二の加熱器１６ｂからのベント蒸気を第一の加熱器１６ａの加熱蒸気として再利用させたから、第一の加熱器１６ａが必要とする加熱蒸気量を低減させることができ、その分、タービン駆動蒸気を増加させることができ、プラント効率の向上を図ることができる。
【００７９】
［第３の実施形態］
湿分分離加熱器の第３の実施形態を図９を参照して説明する。
【００８０】
図９に示された湿分分離加熱器の第３の実施形態は、湿分分離加熱器１０Ｂに収容される加熱器１６のドレン温度検出構造に改良を加えたもので、他の構成は第１の実施形態に示される湿分分離加熱器１０と構成を同じくするので、同じ構成には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００８１】
第３の実施形態に示された湿分分離加熱器１０Ｂは、加熱器１６Ｂの出口側蒸気室２３に複数のドレン管４４が接続され、ドレン管４４の少なくとも１つあるいは一部をＵ字管４４ａで置換してＵシール構造４５を構成している。Ｕシール構造４５内下部にドレン温度検出器３０の検出点（検出位置）Ｐを配置したものである。
【００８２】
ドレン管４４にＵシール構造４５を構成することにより、加熱器１６にドレン温度検出器３０の取付座を設ける必要がない。加熱器１６の出口側蒸気室２３には加熱器伝熱管１７から加熱蒸気の気液二相流が流出され、凝縮ドレンが出口側蒸気室２３に貯留される。この凝縮ドレンはドレン管４４により排出されるが、ドレン管４４の一部をＵシール構造４５で構成し、Ｕシール構造４５の下部にドレン温度検出器３０の検出点Ｐを配置すれば、Ｕシール構造４５により、加熱器伝熱管１７から排出された凝縮ドレンをＵシール構造４５内に溜めることができ、凝縮ドレンの温度を検出することができる。
【００８３】
［第３の実施形態の作用］
第３の実施形態は、第１の実施形態に記載された条件で湿分分離加熱器１０Ｂを構成することにより、第１の実施形態に係る湿分分離加熱器１０と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
［第４の実施形態］
次に、湿分分離加熱器の第４の実施形態を図１０を参照して説明する。
【００８５】
図１０に示された湿分分離加熱器１０の第４の実施形態は、湿分分離加熱器１０Ｃに収容される加熱器１６のドレン温度検出構造に改良を加えたもので、他の構成は、第１の実施形態に示される湿分分離加熱器１０と構成を同じくするので、同じ構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００８６】
第４の実施形態に示された湿分分離加熱器１０Ｃは、加熱器１６の加熱器伝熱管１７の管外面部分をドレン温度検出器３０の温度検出点Ｐを配置したものである。ドレン温度検出器３０の温度検出点（温度検出位置）Ｐは高圧タービン排気の被加熱蒸気の影響を受けないあるいは受けることの少ない位置の熱交換室２０に配置される。また、温度検出位置Ｐを熱交換室２０側から断熱シートあるいは断熱塗料で被覆して構成してもよい。
【００８７】
第４の実施形態の湿分分離加熱器１０Ｃでは、加熱器１６の加熱器伝熱管１７の管外面部分にドレン温度検出器３０の温度検出位置（温度検出点）Ｐを配置しているため、加熱蒸気や気液二相流の流体中にドレン温度検出器３０の構造物を設置する必要がなく、流体の流れを阻止することがない。
【００８８】
［第４の実施形態の効果］
第４の実施形態は、第１の実施形態に記載された条件で湿分分離加熱器１０Ｃを構成することにより、第１の実施形態に係る湿分分離加熱器１０と同様の効果を奏することができる。
【００８９】
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。これらの実施形態は、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、変更を行なうことができる。これらの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】
【００９０】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…湿分分離加熱器、１１…蒸気タービンプラント、１２…高圧タービン、１３…低圧タービン、１５…圧力容器、１６…加熱器、１６ａ…第一の加熱器、１６ｂ…第二の加熱器、１６Ａ…加熱器ヘッダ、１７…加熱器伝熱管、１７ａ…第一の加熱器伝熱管、１７ｂ…第二の加熱器伝熱管、１８，１８ａ，１８ｂ…管板、１９，１９ａ，１９ｂ…蒸気室、２０…熱交換室、２２，２２ａ，２２ｂ…入口側蒸気室、２３，２３ａ，２３ｂ…出口側蒸気室、２５…加熱蒸気管、２５ａ…第一の加熱蒸気管、２５ｂ…第二の加熱蒸気管、２６…加熱器ベント管、２６ａ…第一の加熱器ベント管、２６ｂ…第二の加熱器ベント管、２８…ベント流量制御装置、２８ａ…第一のベント流量制御装置、２８ｂ…第二のベント流量制御装置、２９…加熱蒸気温度検出器、２９ａ…第一の加熱蒸気温度検出器、２９ｂ…第二の加熱蒸気温度検出器、３０…ドレン温度検出器、３０ａ…第一のドレン温度検出器、３０ｂ…第二のドレン温度検出器、３１…加減算器、３３…凝縮ドレン、３４…収集容器、３５…防止板、３７…蒸気発生源、３８…主蒸気管、４０…連接管、４１…逆止弁、４４…ドレン管、４４ａ…Ｕ字管、４５…Ｕシール構造、Ａ…気液二相流の安定した流れ状態、Ｂ…気液二相流の不安定な流れ状態、Ｃ…ベント流量のしきい値、Ｄ…限界ドレン冷却度、Ｅ…突変事象、Ｆ…基準流量、Ｇ…基準流量上限、Ｍ…マージン、Ｉ…特性値（特性曲線）。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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