(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電プラントにおける所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置において、建屋躯体の最下層に設置され所内蒸気の凝縮水を回収する凝縮水回収サンプと、前記凝縮水回収サンプに併設され前記凝縮水回収サンプと伝熱仕切板で仕切られた建屋排水系のドレン回収サンプとを備えたことを特徴とする所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所内蒸気の戻り系における回収処理に係り、特に、原子力発電プラントにおける所内蒸気の凝縮水の回収と移送を行う所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電プラントに設備されている所内蒸気の戻り系については、非放射性で、かつ、清浄な蒸気を各補機に供給すると共に、作業後の蒸気を凝縮水として回収し、再び所内蒸気の発生器である補助ボイラ装置の給水源として、補助ボイラ給水ドレンタンクまで移送するための系統である。
【０００３】
前記原子力発電プラントの所内に設置された各補機における蒸気の用途としては、換気空調系による室内の暖房用及び屋内貯蔵槽等の加温用と、廃棄物処理系装置の加熱源、さらに、プラント起動及び停止時のタービングランドシール用等がある。
【０００４】
図４の系統ブロック構成図に示すように、所内蒸気の戻り系においては、蒸気発生器である複数の補助ボイラ装置１ａ〜１ｎ（ここでは３系統として図示する）にて、発生させた非放射性で清浄な蒸気は、蒸気溜２に集結してから蒸気供給母管３を通り、複数の蒸気分岐配管４ａ〜４ｎを経て、各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎへ供給されている。
【０００５】
前記各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎにおいて、熱源等として使用された分の蒸気は凝縮される。また、蒸気供給の途中での配管内においても、放熱による凝縮水が発生する。
この凝縮水は、前記各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎの出口、あるいは蒸気供給母管３の管末に設けた凝縮水排出の機能を持つ蒸気トラップ６から、凝縮水回収配管７に流入する。
【０００６】
前記凝縮水回収配管７を通った凝縮水は、凝縮水回収タンク（以下、フラッシュタンクと呼ぶ）８に回収されるが、このフラッシュタンク８に流入した凝縮水は、回収時の高圧状態（５〜13kg／cm程度）から大気開放となるために、凝縮水の一部が再フラッシュする。
【０００７】
従って、このフラッシュタンク８においては、前記フラッシュ蒸気を凝縮させるために、コンデンサ９が接続されていて、このコンデンサ９において凝縮した分の凝縮水もフラッシュタンク８に戻している。
なお、前記コンデンサ９における熱交換の冷却源としては、原子力プラント内に設けてある図示しない冷却水系を用いている。
【０００８】
さらに、フラッシュタンク８内に回収された凝縮水については、フラッシュタンク８内の水位をレベルスイッチ10で検知し、あるレベル高（Ｈ）の設定値でフラッシュタンク８に接続した凝縮水移送ポンプ11を起動し、また、あるレベル低（Ｌ）の設定値にて凝縮水移送ポンプ11を停止させて、水位制御を行う。
【０００９】
これにより、フラッシュタンク８内の凝縮水は、前記凝縮水移送ポンプ11の運転により、補助ボイラ装置１ａ〜１ｎのための給水ドレンタンク12へ移送され、補助ボイラ給水ポンプ13ａ〜13ｎにより、再び各補助ボイラ装置１ａ〜１ｎの給水として使用される。
【００１０】
また、前記フラッシュタンク８とコンデンサ９、及び凝縮水移送ポンプ11からなる凝縮水回収装置は、建屋最下層の最地下階14に設置されており、各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎからフラッシュタンク８までは、凝縮水回収配管７が下り勾配で施工されていることから、凝縮水はフラッシュタンク８に重力還水される。
なお、前記コンデンサ９及びフラッシュタンク８等を設置する高さ位置については、凝縮水を重力還水しているために、それぞれ、凝縮水移送ポンプ11における必要吸込圧力を含んだ考慮が必要である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置の設置に際しては、その設置スペースとしてコンデンサ９及びフラッシュタンク８を、凝縮水移送ポンプ11より上の高さ位置に設置する必要があることから、それぞれ装置架台15もしくは、建屋躯体側に中間フロア16等を構築する必要があり、この各高さ位置と設置スペースを確保するために、建屋高さが高くなるという支障があった。
【００１２】
また、各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎを設置する高さ位置についても、凝縮水を重力で流下させていることから、フラッシュタンク８の設置位置よりも低い位置で、例えば建屋の最地下階14に設置することは、凝縮水が各部配管や蒸気使用負荷５ａ〜５ｎに滞留し勝ちになる。
【００１３】
これにより、各部配管内の発錆、あるいは各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎの一つである空調加熱コイル等の凍結による各種装置の破損を招く等、凝縮水回収装置保護の観点から見ても好ましくない。
従って、これらは建屋設計と共に、前記凝縮水回収装置を構成する各機器、並びに各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎ等の設置計画に際して、種々の制約が生じて設計自由度や、建屋高さを低くすることや、設置スペースの縮小化に支障となっていた。
【００１４】
本発明の目的とするところは、原子力発電プラントにおける凝縮水回収装置の構成を簡略化して、各使用蒸気負荷等を建屋躯体の最下層での設置を可能として、設置スペースの縮小化と建屋高さを低くできる所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明に係る所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置は、原子力発電プラントの所内蒸気の戻り系において、建屋躯体の最下層に設置され所内蒸気の凝縮水を回収する凝縮水回収サンプと、前記凝縮水回収サンプに併設され前記凝縮水回収サンプと伝熱仕切板で仕切られた建屋排水系のドレン回収サンプとを備えたことを特徴とする。
所内蒸気が凝縮した凝縮水は、所内蒸気の戻り系の回収配管を流下して、建屋躯体の最下層に設置した凝縮水回収サンプに回収される。
そして凝縮水回収サンプにおける凝縮水は、伝熱仕切板を介して併設したドレン回収サンプ内に回収された建屋排水ドレンにより冷却される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、上記した従来技術と同じ構造部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
第１実施の形態は、図１の系統ブロック構成図に示すように、所内蒸気の発生器である複数の補助ボイラ装置１ａ〜１ｎにて非放射性で清浄な蒸気が発生される。
【００２２】
前記各補助ボイラ装置１ａ〜１ｎからの蒸気は、蒸気溜２にて集結してから蒸気供給母管３を通り、複数の蒸気分岐配管４ａ〜４ｎを経て各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎへ供給されている。なお、前記各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎにおいては、熱源等として使用された分の蒸気は凝縮される。
【００２３】
また、蒸気供給の途中で蒸気供給母管３内においても放熱による凝縮水が発生することから、前記各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎの出口及び蒸気供給母管３の管末に、凝縮水排出の機能を持つ蒸気トラップ６、及び凝縮水回収配管７を設けている。
また、前記複数の補助ボイラ装置１ａ〜１ｎには、給水ドレンタンク12からそれぞれへ給水を行う補助ボイラ給水ポンプ13ａ〜13ｎが接続されている。
【００２４】
凝縮水回収装置としては、前記凝縮水回収配管７と接続されていて、凝縮水を建屋躯体に影響しない温度（一般に60℃以下）まで冷却するコンデンサ９を建屋最下層の最地下階14に設置する。
【００２５】
また、この最地下階14の床下部に凝縮水回収サンプ17を構築して、この凝縮水回収サンプ17内に、凝縮水を前記給水ドレンタンク12へ移送するための凝縮水移送サンプポンプ18を設置すると共に、凝縮水水位のレベル高（Ｈ）、低（Ｌ）を検知するレベルスイッチ19が設けられている。
さらに、前記コンデンサ９は凝縮水回収サンプ17に接続して、凝縮水移送サンプポンプ18は給水ドレンタンク12と接続されて構成している。
【００２６】
次に上記構成による作用について説明する。複数の補助ボイラ装置１ａ〜１ｎで発生した蒸気は、蒸気溜２で一括されて蒸気供給母管３及び蒸気分岐配管４ａ〜４ｎを経由し、複数の蒸気使用負荷５ａ〜５ｎに供給される。
各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎにおいて熱源等として使用された分の蒸気は、凝縮されて凝縮水となり、蒸気トラップ６からの蒸気供給母管３における凝縮水と共に、凝縮水回収配管７を経由してコンデンサ９に流下する。
【００２７】
コンデンサ９における凝縮水は、図示しない冷却水との熱交換により、建屋躯体に影響しない温度（一般に60℃以下）まで冷却されて、建屋最下層の最地下階14で床下部に設置した凝縮水回収サンプ17に回収される。
凝縮水回収サンプ17内に回収された凝縮水の水位は、レベルスイッチ19で検知されると共に、レベル高（Ｈ）で凝縮水移送サンプポンプ18を起動し、レベル低（Ｌ）で凝縮水移送サンプポンプ18を停止する運転制御により水位制御が行われる。
【００２８】
前記凝縮水移送サンプポンプ18の起動運転に応じて、凝縮水回収サンプ17内の凝縮水は補助ボイラ給水ドレンタン12に移送され、補助ボイラ給水ポンプ13ａ〜13ｎの運転により、再び各補助ボイラ装置１ａ〜１ｎに給水として供給する。
【００２９】
本第１実施の形態によれば、凝縮水が凝縮水回収サンプ17を建屋最下層の最地下階14で、床下部に構築することができ、しかも、凝縮水移送サンプポンプ18が収容されている。
従って、コンデンサ９を建屋最下層の最地下階14に設置すると共に、このコンデンサ９より高い位置にすることで、各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎについて凝縮水の重力還水を考慮しても、十分な下り勾配の確保が可能で、最地下階14への設置が容易となる。
【００３０】
これにより、所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置がコンパクトになると共に、従来のように、コンデンサ９とフラッシュタンク８、さらに凝縮水移送ポンプ11をそれぞれの高さ位置に差をつけて設置する必要がないため、設置スペースの縮小化と建屋の内の機器配置の簡素化により、特に、建屋高さを低くすることができる。
【００３１】
第２実施の形態を図２を参照して説明する。なお、上記した第１実施の形態と同様の構成部分と、その作用及び効果についての説明は省略する。
図２の系統ブロック構成図に示すように凝縮水回収装置は、凝縮水回収配管７と接続されたコンデンサ９を建屋最下層の最地下階14に設置すると共に、空気作動式のコンデンサ出口弁20を介して前記最地下階14の床下部に構築された、密閉タイプの凝縮水回収サンプ21に接続している。
【００３２】
さらに、この凝縮水回収サンプ21には、レベルスイッチ19を設けると共に、原子力発電プラント内で作業用や駆動用等に供給する図示しない圧縮空気系から、空気作動式の凝縮水移送弁22を介挿した圧縮空気配管23を接続して構成されている。
なお、前記圧縮空気の代わりとしては、高圧蒸気を凝縮水回収サンプ21に供給するためのもので、例えば補助ボイラ装置１ａ〜１ｎから凝縮水移送弁22を介挿した蒸気配管24を凝縮水回収サンプ21に接続した構成とする。
【００３３】
上記構成による作用としては、凝縮水回収配管７を流下した凝縮水は、コンデンサ９で冷却されて凝縮水回収サンプ21に回収され、その凝縮水の水位はレベルスイッチ19で検知される。
【００３４】
このレベルスイッチ19は、レベル高（Ｈ）の設定値で前記コンデンサ出口弁20を閉じると共に、凝縮水移送弁22を開く。これにより、圧縮空気配管23から５〜７kg／cm程度の圧縮空気が、密閉タイプの凝縮水回収サンプ21に吹き込まれて、凝縮水回収サンプ21内が加圧され、凝縮水は補助ボイラ給水ドレンタンク12に移送される。
【００３５】
凝縮水回収サンプ21から凝縮水が、補助ボイラ給水ドレンタンク12に圧送されることにより、凝縮水の水位はレベル低（Ｌ）の設定値まで低下するが、これをレベルスイッチ14が検知すると、凝縮水移送弁22を閉じて、コンデンサ出口弁20を開く。
これにより、凝縮水回収サンプ21から補助ボイラ給水ドレンタンク12への凝縮水の移送が停止され、再びコンデンサ９から凝縮水が凝縮水回収サンプ21に流入する。
【００３６】
本第２実施の形態では、凝縮水回収サンプ21からの凝縮水の移送に動的機器の凝縮水移送サンプポンプ18等を使用していないので、構成機器が簡素化されることにより保守作業が簡略になる。
なお、凝縮水回収サンプ21内の加圧を高圧蒸気で行う場合も、前記圧縮空気による場合と同様の作用が得られるものである。
【００３７】
第３実施の形態はを図３を参照して説明する。なお、上記した第１実施の形態乃至第２実施の形態と同様の作用と効果についの説明は省略する。
図３の系統ブロック構成図に示すように凝縮水回収装置は、凝縮水回収配管７が建屋最下層の最地下階14の床下部に構築された凝縮水回収サンプ25に接続されている。
【００３８】
この凝縮水回収サンプ25には、レベルスイッチ19を設けると共に、例えば、壁面を鋼板等で熱伝導の良好な伝熱仕切板26で仕切った建屋内排水系ドレンサンプ27を併設した構成としている。
また、この建屋内排水系ドレンサンプ27には、建屋内排水系ドレンサンプポンプ28とレベルスイッチ29を設置し、さらに、建屋内排水系のドレン配管30を接続して構成されている。
【００３９】
上記構成による作用としては、凝縮水回収配管７から凝縮水回収サンプ25に流下した凝縮水は、その水位をレベルスイッチ19で検知すると共に、レベル高（Ｈ）で凝縮水移送サンプポンプ18を起動し、レベル低（Ｌ）で凝縮水移送サンプポンプ18を停止する水位制御を行う。
前記凝縮水移送サンプポンプ18の運転に応じ、凝縮水回収サンプ25内の凝縮水は、補助ボイラ給水ドレンタンク12に移送されて、補助ボイラ給水ポンプ13ａ〜13ｎの運転により、再び各補助ボイラ装置１ａ〜１ｎに給水として供給する。
【００４０】
また、建屋内排水系ドレンサンプ27には、建屋内排水系よりドレン水がドレン配管30を経由して流下するが、このドレン水の水位についても、前記凝縮水回収サンプ25における凝縮水の水位と同様に、レベルスイッチ29で検知し、建屋内排水系ドレンサンプポンプ28の運転により制御される。
なお、本第３実施の形態では、上記第１実施の形態及び第２実施の形態と異なり、回収した凝縮水を建屋躯体に影響しない温度まで低下させるためのコンデンサ９を設置していない。
【００４１】
しかしながら、凝縮水回収サンプ25に回収された凝縮水は、併設した建屋内排水系ドレンサンプ27に建屋内から回収されたドレン水の温度が常温（40℃以下）であることから、前記熱伝導の良好な伝熱仕切板26を介した熱交換により、建屋躯体に影響しない温度（一般に60℃以下）まで冷却される。
【００４２】
これにより、凝縮水回収サンプ25を最地下階14の床下部に構築できると共に、コンデンサ９の設置が不要であり、前記各蒸気使用負荷５ａ〜５ｎについても最地下階14に設置することが可能となる。
従って、所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置がコンパクトになると共に、設置スペースの縮小化と建屋内の機器配置が簡素化されて、建屋高さを低くすることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上本発明によれば、所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置がコンパクトになると共に、建屋最地下階にも所内蒸気を使用する負荷装置等を設けることが可能となることから、原子力発電プラントにおける機器配置の簡素化と建屋高さを低くすることができる。また、コンデンサの設置を不要とすることが可能で、構成機器等の保守作業も簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施の形態の所内蒸気戻り系の凝縮水回収装置の系統ブロック構成図。
【図２】本発明に係る第２実施の形態の凝縮水回収装置の系統ブロック構成図。
【図３】本発明に係る第３実施の形態の凝縮水回収装置の系統ブロック構成図。
【図４】従来の所内蒸気戻り系凝縮水回収装置の系統ブロック構成図。
【符号の説明】
１ａ〜１ｎ…補助ボイラ装置（蒸気発生器）、２…蒸気溜、３…蒸気供給母管、４ａ〜４ｎ…蒸気分岐配管、５ａ〜５ｎ…蒸気使用負荷、６…蒸気トラップ、７…凝縮水回収配管、８…凝縮水回収タンク（フラッシュタンク）、９…コンデンサ、10，19，29…レベルスイッチ、11…凝縮水移送ポンプ、12…補助ボイラ給水ドレンタンク、13ａ〜13ｎ…補助ボイラ給水ポンプ、14…最地下階、15…装置架台、16…中間フロア、17，21，25…凝縮水回収サンプ、18…凝縮水移送サンプポンプ、20…コンデンサ出口弁、22…凝縮水移送弁、23…圧縮空気配管、24…蒸気配管、26…伝熱仕切板、27…建屋内排水系ドレンサンプ、28…建屋内排水系ドレンサンプポンプ、30…建屋内排水系ドレン配管。
【図１】
0003837204.tif 000002
【図２】
0003837204.tif 000003
【図３】
0003837204.tif 000004
【図４】
0003837204.tif 000005