特許 6368617 発電プラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6368617

(24)【登録日】2018年7月13日

(45)【発行日】2018年8月1日

(54)【発明の名称】発電プラント

(51)【国際特許分類】

   F01K 9/00 20060101AFI20180723BHJP

   F28B 9/00 20060101ALI20180723BHJP

   G21D 3/04 20060101ALI20180723BHJP

【ＦＩ】

   F01K9/00 A

   F01K9/00 G

   F28B9/00

   G21D3/04 F

   G21D3/04 G

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-220000(P2014-220000)

(22)【出願日】2014年10月29日

(65)【公開番号】特開2016-85189(P2016-85189A)

(43)【公開日】2016年5月19日

【審査請求日】2017年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】三上 大和

(72)【発明者】

【氏名】長澤 正幸

【審査官】 倉田 和博

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−１３８９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３２７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２６４３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１９７８９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｋ ９／００

Ｆ２８Ｂ ９／００ − １１／００

Ｇ２１Ｄ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気発生器と、
前記蒸気発生器で発生した蒸気で駆動されるタービンと、
前記タービンから排出された前記蒸気を、海水を用いて冷却して復水とする復水器と、
前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を供給する復水配管と、
前記復水配管に設けられ、前記復水の水質を計測して前記復水器内の海水の漏えいを検知する海水漏えい検出装置と、
前記復水配管に接続し、この接続点から前記復水が供給され、前記復水器内の蒸気に前記復水を噴霧するアテンペレータスプレイと、
前記復水配管から分岐して、前記蒸気発生器に前記復水を供給する、前記復水配管とは異なる配管と、を備え、
前記海水漏えい検出装置が前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記接続点から前記蒸気発生器に前記復水を流すのを停止させ、前記復水配管から分岐した前記配管に前記復水を流すのを停止させる、
ことを特徴とする発電プラント。

【請求項2】

前記接続点よりも前記復水配管の前記復水の流れにおいて下流側に前記復水配管に設けられたポンプと、
前記復水配管から分岐した前記配管に設けられた弁と、をさらに備え、
前記海水漏えい検出装置が前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記ポンプを停止させ、前記弁を閉止させる、請求項１に記載の発電プラント。

【請求項3】

蒸気発生器と、
前記蒸気発生器で発生した蒸気で駆動されるタービンと、
前記タービンから排出された前記蒸気を、海水を用いて冷却して復水とする復水器と、
前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を供給する復水配管と、
前記復水配管に設けられ、前記復水の水質を計測して前記復水器内の海水の漏えいを検知する海水漏えい検出装置と、
水を溜める貯水槽と、
配管を備え、前記配管で前記貯水槽に接続され、前記復水器内の蒸気に前記水を噴霧するアテンペレータスプレイと、を備え、
前記海水漏えい検出装置が前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を流すのを停止させ、前記貯水槽から前記アテンペレータスプレイに前記水を供給させる、
ことを特徴とする発電プラント。

【請求項4】

前記復水配管に設けられたポンプと、
前記アテンペレータスプレイの前記配管に設けられたポンプと、をさらに備え、
前記海水漏えい検出装置が前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記復水配管に設けられた前記ポンプを停止させ、前記アテンペレータスプレイの前記配管に設けられた前記ポンプを動作させる、請求項３に記載の発電プラント。

【請求項5】

蒸気発生器と、
前記蒸気発生器で発生した蒸気で駆動されるタービンと、
前記タービンから排出された前記蒸気を、海水を用いて冷却して復水とする復水器と、
前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を供給する復水配管と、
前記復水配管に設けられ、前記復水の水質を計測して前記復水器内の海水の漏えいを検知する海水漏えい検出装置と、
前記蒸気発生器から前記蒸気を排出する配管に設けられた主蒸気隔離弁と、を備え、
前記海水漏えい検出装置が前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を流すのを停止させ、前記主蒸気隔離弁を閉止させる、
ことを特徴とする発電プラント。

【請求項6】

前記復水配管に設けられたポンプをさらに備え、
前記海水漏えい検出装置が前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記ポンプを停止させる、請求項５に記載の発電プラント。

【請求項7】

前記復水配管に設けられ、前記復水を脱塩処理する脱塩装置をさらに備え、
前記海水漏えい検出装置は、前記脱塩装置よりも前記復水配管の前記復水の流れにおいて上流側と下流側に設けられ、
前記上流側の前記海水漏えい検出装置と前記下流側の前記海水漏えい検出装置との両方が、前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記接続点から前記蒸気発生器に前記復水を流すのを停止させ、前記復水配管から分岐した前記配管に前記復水を流すのを停止させる、請求項１又は２に記載の発電プラント。

【請求項8】

前記復水配管に設けられ、前記復水を脱塩処理する脱塩装置をさらに備え、
前記海水漏えい検出装置は、前記脱塩装置よりも前記復水配管の前記復水の流れにおいて上流側と下流側に設けられ、
前記上流側の前記海水漏えい検出装置と前記下流側の前記海水漏えい検出装置との両方が、前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を流すのを停止させ、前記貯水槽から前記アテンペレータスプレイに前記水を供給させる、請求項３又は４に記載の発電プラント。

【請求項9】

前記復水配管に設けられ、前記復水を脱塩処理する脱塩装置をさらに備え、
前記海水漏えい検出装置は、前記脱塩装置よりも前記復水配管の前記復水の流れにおいて上流側と下流側に設けられ、
前記上流側の前記海水漏えい検出装置と前記下流側の前記海水漏えい検出装置との両方が、前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記海水漏えい検出装置は、前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を流すのを停止させ、前記主蒸気隔離弁を閉止させる、請求項５又は６に記載の発電プラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発電プラントに関する。

【背景技術】

【0002】

発電プラントでは、蒸気発生器（例えば、原子力発電の原子炉や火力発電のボイラー）から発生した蒸気で蒸気タービンを駆動して発電し、蒸気タービンの排気を復水器にて冷却して凝縮させ、復水としている。復水器の冷却水として、一般に海水が用いられることが多い。

【0003】

この復水は、一般に復水ポンプ、復水昇圧ポンプ、及び給水ポンプによって段階的に昇圧されるとともに、復水ろ過装置にて不純物が除去され、復水脱塩装置にて脱塩処理され、給水加熱器にて昇温されて、蒸気発生器へ供給される。

【0004】

また、沸騰水型軽水炉の場合、蒸気発生器である原子炉への復水の供給とは別に、スピルオーバラインを介して制御棒駆動系へ復水を供給し、この復水を最終的に原子炉へ注水している。

【0005】

復水器での冷却は、一般に循環水系によって海水を汲み上げ、復水器内の細管へ海水を供給することにより、蒸気と海水との温度差による熱交換にて実施されている。

【0006】

このような海水により蒸気を冷却する発電プラントにおいて、復水器内の細管が損傷して復水器内に海水が漏えいした場合、発電プラントの運転を継続すると海水が発電プラント内に拡散し、プラント構成機器や配管等の腐食の原因となる。特に、沸騰水型軽水炉プラントの場合には、系統水の処理や、機器の点検と修理等、膨大な復旧作業が必要となる。このため、従来では、復水の水質（例えば導電率）が変化したことを運転員が発見したら、復水器内に海水が漏えいしたとして、運転員は、運転手順に従って手動操作にて海水が拡散するのを防止していた。

【0007】

しかし、運転員による手動操作では、大量の海水が漏えいすると操作が間に合わず、海水が発電プラント内に拡散する恐れがある。このような課題を解決する技術として、例えば特許文献１には、復水の水質に基づいて海水の漏えいを検知し、海水の漏えいを検知した場合には自動的に復水の供給を停止する発電プラント設備が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００１−３２７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

発電プラントでは、負荷遮断やタービントリップが発生するとタービンバイパス弁が開いて、蒸気発生器から復水器へ蒸気を直接排出して蒸気発生器内の圧力上昇を防止する。以下、蒸気発生器から復水器へ蒸気を直接排出するこの運転を、「タービンバイパス運転」という。

【0010】

タービンバイパス運転時には、高温の蒸気が復水器から蒸気タービンへ逆流することにより、蒸気タービンが損傷するおそれがある。そこで、発電プラントは、高温蒸気による蒸気タービンの損傷を防止するために、復水ポンプで昇圧した復水を用いて蒸気発生器からの蒸気を冷却する復水器アテンペレータスプレイ（温度調整器）を備える。

【0011】

特許文献１に記載された技術などの従来の技術では、海水の漏えいを検知し復水の供給を停止した場合には、蒸気発生器の水位が低下し、蒸気タービンが停止するのでタービンバイパス運転が行われるが、復水器アテンペレータスプレイへの復水の供給も停止される。このため、従来の技術では、復水器内に海水が漏えいすると、タービンバイパス運転により蒸気タービンが損傷するおそれがあるという課題がある。

【0012】

本発明の目的は、復水器内に海水が漏えいしたときに、蒸気タービンを損傷させることなく、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる発電プラントを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明による発電プラントは、次のような特徴を備える。蒸気発生器と、前記蒸気発生器で発生した蒸気で駆動されるタービンと、前記タービンから排出された前記蒸気を、海水を用いて冷却して復水とする復水器と、前記復水器から前記蒸気発生器に前記復水を供給する復水配管と、前記復水配管に設けられ、前記復水の水質を計測して前記復水器内の海水の漏えいを検知する海水漏えい検出装置と、前記復水配管に接続し、この接続点から前記復水が供給され、前記復水器内の蒸気に前記復水を噴霧するアテンペレータスプレイと、前記復水配管から分岐して、前記蒸気発生器に前記復水を供給する配管とを備える。前記海水漏えい検出装置が前記復水器内の海水の漏えいを検知したら、前記接続点から前記蒸気発生器に前記復水を流すのを停止し、前記復水配管から分岐した前記配管に前記復水を流すのを停止する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、復水器内に海水が漏えいしたときに、蒸気タービンを損傷させることなく、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる発電プラントを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】従来の発電プラントの構成の概要を示す模式図である。

【図2】本発明の実施例１による発電プラントの構成の概要を示す模式図である。

【図3】本発明による発電プラントにおいて、復水器内に海水が漏えいしたことを検知して、原子炉への復水の流れを停止させるインターロックを動作させる機構を説明するブロック図である。

【図4】本発明の実施例３による発電プラントの構成の概要を示す模式図である。

【図5】本発明の実施例４による発電プラントの構成の概要を示す模式図である。

【図6】図２に示した発電プラントにおいて、分岐点の位置が接続点よりも上流側にある場合の、発電プラントの構成の概要を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下の説明では、発電プラントが原子力発電プラントであり、蒸気発生器が沸騰水型の原子炉である場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明は、これ以外の発電プラント、例えば、発電プラントが原子力発電プラントであり蒸気発生器が加圧水型の蒸気発生器である場合や、発電プラントが火力発電プラントであり蒸気発生器がボイラーである場合にも適用できる。また、以下の説明に用いる図面において、同一の要素には同一の符号を付け、これらの要素の繰り返しの説明は省略する場合がある。

【実施例1】

【0017】

初めに、従来の発電プラントについて説明する。

【0018】

図１は、従来の発電プラントの構成の概要を示す模式図である。図１に示すように、従来の発電プラントは、蒸気発生器である原子炉１、高圧蒸気タービン２、低圧蒸気タービン３、及び復水器４を備える。原子炉１で発生した蒸気は、初めに高圧蒸気タービン２、次に低圧蒸気タービン３を駆動する。低圧蒸気タービン３から排出された蒸気は、復水器４で冷却され、凝縮して復水となる。復水は、復水器４から原子炉１に供給される。

【0019】

発電プラントは、さらに、主蒸気隔離弁１ａ、循環水系１７、復水器細管１８、復水ポンプ６、復水昇圧ポンプ９、給水ポンプ１１、給水加熱器１０ａ、１０ｂ、復水ろ過装置７、復水脱塩装置８、制御棒駆動系１４、スピルオーバライン１３、スピルオーバ止め弁１３ａ、タービンバイパス弁１５、復水器アテンペレータスプレイ１６、海水漏えい検出装置５ａ〜５ｅ、及び復水器出口弁３０を備える。

【0020】

主蒸気隔離弁１ａは、原子炉１から蒸気を排出する配管に設けられ、点検などで高圧蒸気タービン２への蒸気の供給を行わない場合、原子炉１から高圧蒸気タービン２への蒸気の供給を遮断する。

【0021】

循環水系１７と復水器細管１８は、復水器４に蒸気を凝縮するための海水（冷却水）を供給するためのシステムである。循環水系１７は、海水を汲み上げるポンプを備え、復水器４内に配置されている復水器細管１８へ海水を供給し、海水を復水器４内に循環させる。

【0022】

復水ポンプ６、復水昇圧ポンプ９、及び給水ポンプ１１は、復水器４内の復水を原子炉１へ供給するための機器である。復水ポンプ６は、復水器４から排出された復水を昇圧する。復水昇圧ポンプ９は、復水ポンプ６で昇圧された復水を更に昇圧する。給水ポンプ１１は、復水昇圧ポンプ９で昇圧された復水を更に昇圧する。

【0023】

給水加熱器１０ａ、１０ｂは、原子炉１へ供給される復水を昇温するための機器である。

【0024】

復水ろ過装置７、及び復水脱塩装置８は、復水中の不純物を取除き、復水の水質を保持するための機器である。復水ろ過装置７は、粒子状の物質を復水からろ過する。復水脱塩装置８は、復水からイオン状の物質を除去し脱塩する。

【0025】

制御棒駆動系１４、スピルオーバライン１３、及びスピルオーバ止め弁１３ａは、原子炉１の制御棒を駆動させるためのシステムである。スピルオーバライン１３は、復水器４から原子炉１に復水を供給する配管３５（復水配管）から分岐する配管であり、この分岐点４５は、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて、復水脱塩装置８の下流側に設けられる。スピルオーバライン１３は、スピルオーバ止め弁１３ａが設けられ、制御棒駆動系１４に復水を供給する。制御棒駆動系１４に供給された復水は、原子炉１へ供給される。

【0026】

タービンバイパス弁１５は、原子炉１から発生する主蒸気の圧力を制御するために、自動的に開閉して、主蒸気を復水器４に排出するための機器であり、原子炉１から復水器４に蒸気を排出する配管に設けられる。

【0027】

復水器アテンペレータスプレイ１６は、復水が流れる配管１６ａと、配管１６ａに設けられた復水器アテンペレータスプレイ弁１６ｂとを備え、タービンバイパス運転時（タービンバイパス弁１５が開いたとき）に、原子炉１から復水器４に排出された高温の蒸気を冷却するための機器である。復水器アテンペレータスプレイ弁１６ｂは、タービンバイパス弁１５が開くと自動的に開く。復水器アテンペレータスプレイ弁１６ｂが開くことにより、復水器アテンペレータスプレイ１６は、復水ポンプ６で昇圧した復水を、タービンバイパス弁１５を通って原子炉１から復水器４に流入した高温蒸気に噴霧して、この蒸気を冷却し、高温蒸気が復水器４から低圧蒸気タービン３へ逆流して低圧蒸気タービン３が損傷するのを防止する。復水器アテンペレータスプレイ１６の復水が流れる配管１６ａは、復水器４から原子炉１に復水を供給する配管３５（復水配管）に接続するが、この接続点４０は、復水配管３５の復水の流れにおいて、復水ろ過装置７及び復水脱塩装置８の下流側で、復水昇圧ポンプ９、及び給水ポンプ１１の上流側に設けられる。このように、復水器アテンペレータスプレイ１６には、不純物が取除かれ、水質が保持された復水が、接続点４０から供給される。

【0028】

海水漏えい検出装置５ａ〜５ｅは、復水の水質を計測し、復水器４内に海水が漏えいしたことを検知する。海水漏えい検出装置５ａ〜５ｅは、復水の水質として例えば復水の導電率又は塩素濃度を計測することにより、復水器４内への海水の漏えいを検知する。計測した導電率又は塩素濃度が予め定めた基準値を超えた場合には、復水に海水が混入しており、復水器４内に海水が漏えいしたと判断する。

【0029】

図１に示した例では、海水漏えい検出装置５ａは、復水器４の下部にあるホットウェルに設けられ、海水漏えい検出装置５ｂは、復水器４の出口に接続された配管に設けられ、海水漏えい検出装置５ｃは、復水ろ過装置７の入口に接続された配管に設けられ、海水漏えい検出装置５ｄは、復水脱塩装置８の入口に接続された配管に設けられ、海水漏えい検出装置５ｅは、復水脱塩装置８の出口に接続された配管に設けられる。なお、復水器４内に海水が漏えいしたと判断するための導電率又は塩素濃度の基準値は、復水脱塩装置８の上流側と下流側とで異なる。復水脱塩装置８により復水が脱塩され、復水脱塩装置８の上流側と下流側とで復水の導電率又は塩素濃度が異なるからである。

【0030】

復水器出口弁３０は、復水器４の出口に接続された配管に設けられ、復水器４からの復水の流出を制御する。復水器出口弁３０は、復水器アテンペレータスプレイ１６の復水が流れる配管１６ａが、復水器４から原子炉１に復水を供給する配管３５（復水配管）に接続する接続点４０の上流側に設けられる。

【0031】

従来の発電プラントでは、海水漏えい検出装置５ａ〜５ｅが海水の漏えいを検知すると、発電プラント内への海水の拡散を防止するために、復水器出口弁３０が閉止され、復水が原子炉１へ供給されるのが停止されて、原子炉１の水位が低下する。あわせて復水ポンプ６、復水昇圧ポンプ９、及び給水ポンプ１１が停止し、スピルオーバ止め弁１３ａも閉止される。原子炉１の水位が低下して蒸気タービン２、３が停止する（タービンがトリップする）と、自動的にタービンバイパス弁１５が開いて、タービンバイパス運転が行われる。このとき、復水器出口弁３０が閉止されるので、復水器アテンペレータスプレイ１６への復水の供給も停止される。このため、原子炉１からの高温蒸気が復水器４から低圧蒸気タービン３へ逆流して、低圧蒸気タービン３が損傷するおそれがある。

【0032】

本発明による発電プラントでは、復水器４内に海水が漏えいしたときに、低圧蒸気タービン３を損傷させることなく、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる。以下、本発明の実施例による発電プラントを、図面を用いて説明する。以下の説明では、図１を用いて説明した事項については、説明を省略する。

【0033】

図２を用いて、本発明の実施例１による発電プラントを説明する。図２は、本実施例による発電プラントの構成の概要を示す模式図である。本実施例による発電プラントでは、２台の海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅを用いて、復水器４内に海水が漏えいしたことを検知する。上述したように、海水漏えい検出装置５ｄは、復水脱塩装置８の入口に接続された配管に設けられ、海水漏えい検出装置５ｅは、復水脱塩装置８の出口に接続された配管に設けられる。

【0034】

海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅの両方が復水器４内に海水が漏えいしたことを検知した場合には、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、接続点４０（復水器アテンペレータスプレイ１６の復水が流れる配管１６ａが、復水器４から原子炉１に復水を供給する復水配管３５に接続する位置）から原子炉１に復水を流すのを停止させるインターロックを動作させる（ただし、復水器４から接続点４０には、復水が流れる）。

【0035】

すなわち、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、復水昇圧ポンプ９に信号を送信し、復水昇圧ポンプ９を停止させることにより、接続点４０から原子炉１への復水の供給を停止する。また、スピルオーバライン１３に復水が流れるのを停止させ、制御棒駆動系１４への復水の供給を停止させるために、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、スピルオーバ止め弁１３ａに信号を送信し、スピルオーバ止め弁１３ａを閉止する。復水昇圧ポンプ９の下流にあるポンプ（例えば、給水ポンプ１１）は、インターロックが動作して復水昇圧ポンプ９が停止すると、自動で停止する。このようなインターロックの動作により原子炉１への復水の供給が停止され、原子炉１の水位が低下して蒸気タービン２、３が停止する（タービンがトリップする）と、自動的にタービンバイパス弁１５が開いて、タービンバイパス運転が行われる。

【0036】

インターロックが動作して復水昇圧ポンプ９が停止しスピルオーバ止め弁１３ａが閉止しても、接続点４０よりも上流にある復水ポンプ６は動作している。すなわち、復水ポンプ６は稼働しているので、復水器４から復水器アテンペレータスプレイ１６への復水の供給は可能である。また、タービンバイパス弁１５が開くことにより、復水器アテンペレータスプレイ弁１６ｂが自動的に開く。従って、タービンバイパス運転により復水器４へ高温蒸気が供給されても、復水器アテンペレータスプレイ１６により高温蒸気を冷却することができ、復水器４から低圧蒸気タービン３への高温蒸気の逆流を防止することができるので、低圧蒸気タービン３を保護して損傷を防ぐことができる。

【0037】

このように、本実施例による発電プラントでは、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅが復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したら、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて、接続点４０よりも下流にあるポンプ（例えば、復水昇圧ポンプ９と給水ポンプ１１）が停止し、接続点４０よりも下流にある弁（例えば、スピルオーバ止め弁１３ａ）が閉止することにより、原子炉１への復水の供給を自動で停止し、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる。一方、接続点４０よりも上流にあるポンプ（例えば、復水ポンプ６）は動作したままなので、復水器アテンペレータスプレイ１６へ復水を供給することができる。このため、本実施例による発電プラントでは、復水器４内に海水が漏えいしても、蒸気タービン（低圧蒸気タービン３）を損傷させることなく、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる。

【0038】

なお、本実施例では、２台の海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅを用い、１台が復水脱塩装置８の入口側の配管に、もう１台が復水脱塩装置８の出口側の配管に設けられている。本発明による発電プラントは、海水漏えい検出装置を１台だけ用いることもできる。また、海水漏えい検出装置は、復水器４から原子炉１への復水の流路（復水配管３５）であれば、どこに設置してもよい。すなわち、海水漏えい検出装置は、復水の水質を計測して復水器４内に海水が漏えいしたことを検知できれば、設置台数や設置位置は任意でよい。

【0039】

また、図２では、スピルオーバライン１３が復水配管３５から分岐する分岐点４５の位置は、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて、配管１６ａと復水配管３５との接続点４０の下流側に設けられている。しかし、分岐点４５の位置は、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて、接続点４０の上流側に設けてもよい。

【0040】

図６は、図２に示した発電プラントにおいて、分岐点４５の位置が、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて接続点４０よりも上流側にある場合の、発電プラントの構成の概要を示す模式図である。分岐点４５が接続点４０の上流側に位置する場合でも、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したら、スピルオーバ止め弁１３ａを閉止するので、スピルオーバライン１３を通って分岐点４５から原子炉１に復水を流すのを停止することができ、原子炉１への復水の供給を停止することができる。

【実施例2】

【0041】

図３は、本発明による発電プラントにおいて、復水器４内に海水が漏えいしたことを検知して、原子炉１への復水の流れを停止させるインターロックを動作させる機構を説明するブロック図である。

【0042】

発電プラントにおいて、蒸気発生器への給水を停止すると、タービンが停止し、発電が停止する。また、原子力発電プラントの場合には、蒸気発生器である原子炉１への給水を停止すると全給水の喪失に至ることがある。このため、復水器４内に海水が漏えいしたことをできるだけ正確に検知する必要がある。本実施例では、復水器４内への海水の漏えいを正確に検知するための構成について説明する。

【0043】

本実施例では、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて、復水脱塩装置８よりも上流側と下流側に、それぞれ３台以上の海水漏えい検出装置を設ける。そして、復水脱塩装置８の上流側で過半数の海水漏えい検出装置が復水器４内に海水が漏えいしたことを検知し、かつ復水脱塩装置８の下流側で過半数の海水漏えい検出装置が復水器４内に海水が漏えいしたことを検知した場合に、復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したとして、原子炉１へ復水を流すのを停止させるインターロックを動作させる。復水脱塩装置８の上流側と下流側に海水漏えい検出装置を設けることで、復水脱塩装置８による脱塩処理の前後の復水の水質（導電率又は塩素濃度）を計測することができる。なお、実施例１でも述べたように、復水器４内に海水が漏えいしたと判断するための導電率又は塩素濃度の基準値は、復水脱塩装置８の上流側と下流側とで異なる。

【0044】

図３には、一例として、復水脱塩装置８よりも上流側に３台の海水漏えい検出装置１９ａ〜１９ｃが、復水脱塩装置８よりも下流側に３台の海水漏えい検出装置２０ａ〜２０ｃが設けられている場合を示している。復水脱塩装置８の上流側にある３台の海水漏えい検出装置１９ａ〜１９ｃのうち過半数（２台以上）が復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したら、復水脱塩装置８の上流側の海水漏えい検出装置では復水器４内に海水が漏えいしたと判断したものとする。同様に、復水脱塩装置８の下流側にある３台の海水漏えい検出装置２０ａ〜２０ｃのうち過半数（２台以上）が復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したら、復水脱塩装置８の下流側の海水漏えい検出装置では復水器４内に海水が漏えいしたと判断したものとする。そして、復水脱塩装置８の上流側と下流側の海水漏えい検出装置の両方で復水器４内に海水が漏えいしたと判断した場合に、復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したとして、原子炉１へ復水を流すのを停止させるインターロックを動作させる。

【0045】

このようにしてインターロックを動作させることで、復水脱塩装置８の上流側と下流側にある海水漏えい検出装置１９ａ〜１９ｃ、２０ａ〜２０ｃのうちいずれかが海水の漏えいを誤検知した場合でも、インターロックが誤動作せず、原子炉１への復水の供給が停止しない。従って、復水器４内への海水の漏えいを正確に検知し、海水の漏えいの誤検知やインターロックの誤動作を防止することができる。

【0046】

例えば、発電プラントの起動初期時では、給水系統内に滞留していた水質の悪い水が復水器４へ流れ込むことにより、過渡的に復水の導電率が上昇する場合がある。しかし、復水脱塩装置８の脱塩処理により復水の導電率が基準値以下になれば、復水脱塩装置８の下流側では海水の漏えいが検知されず、海水が漏えいしていないのにインターロックが動作するという誤動作を防止できる。

【0047】

海水漏えい検出装置１９ａ〜１９ｃ、２０ａ〜２０ｃの設置位置は、任意である。例えば、復水脱塩装置８の上流側にある海水漏えい検出装置１９ａ〜１９ｃは、図１に示した海水漏えい検出装置５ａ〜５ｄのいずれかの位置に設置することができ、復水脱塩装置８の下流側にある海水漏えい検出装置２０ａ〜２０ｃは、図１に示した海水漏えい検出装置５ｅの位置に設置することができる。

【0048】

なお、復水脱塩装置８の下流側に設けられた海水漏えい検出装置２０ａ〜２０ｃは、復水脱塩装置８での脱塩処理後の復水の水質を検知する。このため、海水漏えい検出装置２０ａ〜２０ｃを復水脱塩装置８の下流側に設置することにより、復水脱塩装置８の脱塩処理能力を超えない、つまり原子炉１への復水の供給を停止しなくてよい小規模な海水の漏えいが起きた時に、インターロックが動作することを防止できる。

【実施例3】

【0049】

図４を用いて、本発明の実施例３による発電プラントを説明する。図４は、本実施例による発電プラントの構成の概要を示す模式図である。本実施例による発電プラントは、実施例１による発電プラント（図２）において、水を溜めるとともに復水器アテンペレータスプレイ１６に接続する貯水槽２５と、貯水槽２５から復水器アテンペレータスプレイ１６に水を供給するための貯水槽ポンプ２６と、貯水槽２５から復水器アテンペレータスプレイ１６への水の供給を制御する調節弁２７をさらに備える。貯水槽ポンプ２６と調節弁２７は、復水器アテンペレータスプレイ１６に備えられて貯水槽２５に接続する配管に設けられる。

【0050】

復水器アテンペレータスプレイ１６に供給される水（復水器アテンペレータスプレイ１６が噴霧する水）は、実施例１では復水器４からの復水を用いているが、本実施例では、復水ではなく貯水槽２５からの水を用いる。貯水槽２５に溜める水は、例えば純水とすることができる。また、貯水槽２５として、発電プラントが備える補給水を溜めるタンクを用いることもできる。

【0051】

本実施例でも、実施例１と同様に、海水漏えい検出装置５ｄは、復水脱塩装置８の入口に接続された配管に設けられ、海水漏えい検出装置５ｅは、復水脱塩装置８の出口に接続された配管に設けられる。

【0052】

海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅの両方が復水器４内に海水が漏えいしたことを検知した場合には、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、復水器４から原子炉１へ復水を流すのを停止させるインターロックを動作させる。

【0053】

すなわち、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、復水ポンプ６に信号を送信し、復水ポンプ６を停止させることにより、復水器４から原子炉１及び制御棒駆動系１４への復水の供給を停止する。復水ポンプ６の下流にあるポンプ（例えば、復水昇圧ポンプ９と給水ポンプ１１）は、インターロックが動作して復水ポンプ６が停止すると、自動で停止する。このようなインターロックの動作により原子炉１への復水の供給が停止され、原子炉１の水位が低下して蒸気タービン２、３が停止する（タービンがトリップする）と、自動的にタービンバイパス弁１５が開いて、タービンバイパス運転が行われる。

【0054】

さらに、タービンバイパス弁１５が開くことにより、タービンバイパス弁１５から調節弁２７と貯水槽ポンプ２６に信号が送信され、調節弁２７を開いて貯水槽ポンプ２６を動作させる。この結果、貯水槽２５から復水器アテンペレータスプレイ１６へ水が供給され、復水器アテンペレータスプレイ１６は、復水器４に流入した高温蒸気に水を噴霧することができる。なお、貯水槽２５から復水器アテンペレータスプレイ１６への水の供給は、タービンバイパス運転が停止されたときに停止される。

【0055】

インターロックが動作して復水ポンプ６が停止しても、タービンバイパス弁１５が開くことにより調節弁２７を開いて貯水槽ポンプ２６を動作させることで、貯水槽２５から復水器アテンペレータスプレイ１６に水が供給される。従って、タービンバイパス運転により復水器４へ高温蒸気が供給されても、復水器アテンペレータスプレイ１６により高温蒸気を冷却することができ、復水器４から低圧蒸気タービン３への高温蒸気の逆流を防止することができるので、低圧蒸気タービン３を保護して損傷を防ぐことができる。

【0056】

このように、本実施例による発電プラントでは、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅが復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したら、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて、復水器４の下流にあるポンプ（例えば、復水ポンプ６と復水昇圧ポンプ９と給水ポンプ１１）が停止することにより、復水器４から原子炉１への復水の供給を自動で停止し、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる。一方、復水器アテンペレータスプレイ１６へは、貯水槽２５から水を供給することができる。このため、本実施例による発電プラントでは、復水器４内に海水が漏えいしても、蒸気タービン（低圧蒸気タービン３）を損傷させることなく、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる。

【0057】

本実施例による発電プラントでは、実施例１で述べた効果が得られるうえ、復水器４内に海水が漏えいしたときに復水器４から復水が排出されないようにするために、発電プラント内への海水の拡散範囲を最小限にすることができるという効果が得られる。

【実施例4】

【0058】

図５を用いて、本発明の実施例４による発電プラントを説明する。図５は、本実施例による発電プラントの構成の概要を示す模式図である。本実施例による発電プラントは、実施例１による発電プラント（図２）と同様の構成を備えるが、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅが復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したときに制御する弁とポンプが異なる。

【0059】

本実施例でも、実施例１と同様に、海水漏えい検出装置５ｄは、復水脱塩装置８の入口に接続された配管に設けられ、海水漏えい検出装置５ｅは、復水脱塩装置８の出口に接続された配管に設けられる。

【0060】

海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅの両方が復水器４内に海水が漏えいしたことを検知した場合には、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、復水器４から原子炉１へ復水を流すのを停止させるインターロックを動作させる。

【0061】

すなわち、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、復水ポンプ６に信号を送信し、復水ポンプ６を停止させることにより、復水器４から原子炉１及び制御棒駆動系１４への復水の供給を停止する。復水ポンプ６の下流にあるポンプ（例えば、復水昇圧ポンプ９と給水ポンプ１１）は、インターロックが動作して復水ポンプ６が停止すると、自動で停止する。さらに、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅは、主蒸気隔離弁１ａに信号を送信し、主蒸気隔離弁１ａを閉止する。このようなインターロックの動作により原子炉１への復水の供給が停止され、原子炉１の水位が低下して蒸気タービン２、３が停止する（タービンがトリップする）と、自動的にタービンバイパス弁１５が開く。ただし、主蒸気隔離弁１ａが閉止されているので、原子炉１から復水器４へは高温蒸気が供給されず、低圧蒸気タービン３の損傷を防ぐことができる。

【0062】

なお、高温蒸気によって原子炉１内の圧力が上昇するが、原子炉１が備える安全装置によって原子炉１内の圧力を低下させることができる。

【0063】

このように、本実施例による発電プラントでは、海水漏えい検出装置５ｄ、５ｅが復水器４内に海水が漏えいしたことを検知したら、復水器４から原子炉１への復水の流れにおいて、復水器４の下流にあるポンプ（例えば、復水ポンプ６と復水昇圧ポンプ９と給水ポンプ１１）が停止することにより、復水器４から原子炉１への復水の供給を自動で停止し、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる。一方、主蒸気隔離弁１ａを閉止することで、原子炉１から復水器４への蒸気の供給を停止する。このため、本実施例による発電プラントでは、復水器４内に海水が漏えいしても、蒸気タービン（低圧蒸気タービン３）を損傷させることなく、発電プラント内への海水の拡散を防止することができる。

【0064】

本実施例による発電プラントでは、実施例１で述べた効果が得られるうえ、復水器４内に海水が漏えいしたときに復水器４から復水が排出されないようにするために、発電プラント内への海水の拡散範囲を最小限にすることができるという効果が得られる。また、実施例３で述べたような貯水槽２５、貯水槽ポンプ２６、及び調節弁２７が不要であるという効果もある。

【0065】

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成を追加・削除・置換することが可能である。

【符号の説明】

【0066】

１…原子炉、１ａ…主蒸気隔離弁、２…高圧蒸気タービン、３…低圧蒸気タービン、４…復水器、５ａ〜５ｅ…海水漏えい検出装置、６…復水ポンプ、７…復水ろ過装置、８…復水脱塩装置、９…復水昇圧ポンプ、１０ａ、１０ｂ…給水加熱器、１１…給水ポンプ、１３…スピルオーバライン、１３ａ…スピルオーバ止め弁、１４…制御棒駆動系、１５…タービンバイパス弁、１６…復水器アテンペレータスプレイ、１６ａ…復水器アテンペレータスプレイの復水が流れる配管、１６ｂ…復水器アテンペレータスプレイ弁、１７…循環水系、１８…復水器細管、１９ａ〜１９ｃ…海水漏えい検出装置、２０ａ〜２０ｃ…海水漏えい検出装置、２５…貯水槽、２６…貯水槽ポンプ、２７…調節弁、３０…復水器出口弁、３５…復水器から原子炉に復水を供給する配管（復水配管）、４０…接続点、４５…分岐点。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】