JP2000248907A - 発電プラントの所内冷却水系統およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発電プラントの所内冷却水系統において、発電
プラント停止時送水が必要となる非常用の各冷却装置を
対象とした小容量の非常用所内冷却水系統を単独に設置
し、発電プラント停止時、大幅な動力低減を可能とする
省エネルギー型非常用所内冷却水系統を提供する。 【解決手段】発電プラントの所内冷却水系統において、
各非常用冷却装置１１ｂ，１１ｄ，１１ｆを対象とした
単独の非常用所内冷却水供給配管１７と各冷却装置入口
弁１８，冷却水戻り配管２２と各冷却装置出口弁１９、
さらに非常用所内冷却設備１５および非常用冷却水ポン
プ１６を設置した。また、常用の所内冷却水供給配管１
０および戻り配管１２には、切替用の入口弁２０と出口
弁２１を設置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電プラントの所
内冷却水系統に係り、特に発電プラント停止中における
省エネルギーを向上し得るようにした発電プラントの所
内冷却水系統およびその運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な発電プラントの所内冷却
水系統および当該系統の運転方法について、図２によっ
て説明する。

【０００３】循環水ポンプ１によって汲み上げられた冷
却水（海水）は、取水配管２を通して復水器３に送ら
れ、ここでタービンから排出された蒸気と熱交換し、温
度上昇した冷却水（海水）は放水配管４を通して放水槽
へ排出される。

【０００４】また、取水配管２から分岐し冷却水（海
水）昇圧ポンプ５によって抽出された冷却水（海水）
は、冷却水（海水）供給配管６を通して冷却水冷却器７
へ送られ、ここで所内冷却水と熱交換し、冷却水（海
水）戻り配管８を通して放水配管４へ戻され放水槽へ排
出される。

【０００５】所内冷却水は、所内冷却水ポンプ９によっ
て昇圧し、冷却水冷却器７で再冷却後、所内冷却水供給
配管１０を通して各冷却装置（１１ａ〜１１ｆ）へ送ら
れ所内冷却水戻り配管１２を通して所内冷却水ポンプへ
戻る閉サイクル方式となっている。

【０００６】各冷却装置の構成は、蒸気発生装置の常用
各冷却装置１１ａ，蒸気発生装置の非常用各冷却装置１
１ｂ，タービン・発電機の常用各冷却装置１１ｃ，ター
ビン・発電機の非常用各冷却装置１１ｄ，発電プラント
共通設置の常用各冷却装置１１ｅ，発電プラント共通設
備の非常用各冷却装置１１ｆとなっており、発電プラン
ト運転中は、全ての冷却装置（１１ａ〜１１ｆ）が所内
冷却水を必要とするが、発電プラント停止中においても
所内冷却水を必要とする冷却装置を非常用として区別け
したものである。

【０００７】また所内冷却水ポンプ９の押込圧力確保な
らびに緊急時の所内冷却水供給を目的として、ヘッドタ
ンク１３が設けられている。さらに各冷却装置（１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ）から漏
洩する僅かな所内冷却水は、補給水が調整弁１４を通し
てヘッドタンク１３へ送られ、ヘッドタンクの水位を一
定に保つ考慮がされている。

【０００８】上記系統構成においては、発電プラント停
止中においても非常用各冷却装置（１１ｂ，１１ｄ，１
１ｆ）への所内冷却水を供給するため所内冷却水ポンプ
９が運転することになる。また非常用各冷却装置（１１
ｂ，１１ｄ，１１ｆ）で受熱した所内冷却水は、発電プ
ラント運転中に比較し、小さい温度上昇であるが、循環
運転を繰り返すことで徐々に温度が上昇し、所定の温度
以上となる恐れがあるため、冷却水冷却器７を正常に運
転する必要がある。

【０００９】従って、発電プラント停止中と言えども冷
却水冷却器７へ冷却水（海水）を供給するため、循環水
ポンプ１および冷却水（海水）昇圧ポンプ５の運転を継
続することになる。

【００１０】但し、循環水ポンプ１の運転のみで冷却水
冷却器７への冷却水（海水）供給が十分可能な場合は、
冷却水（海水）昇圧ポンプ５の停止が可能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】最近の発電プラントの
動向を見ると、原子力発電プラントの負荷比率が大きく
なり、火力発電プラントの負荷比率の低下と共に火力発
電プラントの停止期間が多くなっている。定検等長期間
停止の場合は発電プラントの各機器全ての停止が可能と
なるが、短期間停止の場合は、再起動に向け、スタンド
バイ状態が継続され、前記所内冷却水系統は運転待機の
条件が余儀なくされる。循環水ポンプ１は、復水器３の
冷却水（海水）供給が主目的であるため、大きなポンプ
容量である。また所内冷却水ポンプ９も、発電プラント
運転中の全ての冷却装置（１１ａ〜１１ｆ）が対象とな
るため大きなポンプ容量を必要とする。さらに冷却水
(海水)昇圧ポンプ５も同様に大きなポンプ容量となる。

【００１２】実例として６００ＭＷの火力発電プラント
の採用例を紹介すると、循環水ポンプ１の原動機が１７
００ＫＷ２セット（５０％容量×２台）、所内冷却水ポ
ンプ９の原動機が２２０ＫＷ２セット（５０％容量×２
台）、冷却水（海水）昇圧ポンプ５の原動機が９０ＫＷ
２セット（５０％容量×２台）である。これらの各ポン
プが発電プラント停止中１台ずつ運転した場合、原動機
容量ベースで２０１０ＫＷの動力が必要となり、省エネ
ルギーが叫ばれている最近の傾向に逆行する運転となっ
ており、これらの動力の低減が大きな課題である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】発電プラント停止中にお
いても所内冷却水を必要とする冷却装置は蒸気発生装
置，タービン・発電機，共通設備のごく一部の冷却装置
であり、必要な所内冷却水量および熱量は極めて小さ
い。従って前記の非常用各冷却装置(１１ｂ,１１ｄ，１
１ｆ）に対し、発電プラント停止専用の非常用所内冷却
水系統を設け、常用の所内冷却水系統と独立した運転を
行うことで、常用の所内冷却水系統を停止し、循環水ポ
ンプ１，所内冷却水ポンプ９，冷却水（海水）昇圧ポン
プ５を運転することなく、発電プラントの停止待機運転
を可能としたことを特徴とする。

【００１４】本発明では、発電プランント停止中におい
ては、非常用所内冷却水系統の運転で対応可能となり、
従来運転していた循環水ポンプ１，所内冷却水ポンプ
９，冷却水（海水）昇圧ポンプ５を停止することができ
るため、大幅な動力低減が可能となる。ちなみに非常用
所内冷却水系統の運転に必要な動力は、当該非常用所内
冷却水系統に設けられた非常用冷却水冷却設備と非常用
所内冷却水ポンプが対象となるが、従来の運転に比較し
最大１／１００程度の動力で運転が可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】発電プラントに適用した本発明の
一実例を図１に基づいて説明する。尚、図２と同一の機
器については同一の符号を付したので詳細な説明は省略
する。

【００１６】蒸気発生装置の非常用各冷却装置１１ｂと
タービン・発電機の非常用各冷却装置１１ｄと共通設備
の非常用各冷却装置１１ｆとへの非常用所内冷却水を非
常用冷却水冷却設備１５から、非常用所内冷却水ポンプ
１６によって昇圧し、非常用所内冷却水供給配管１７を
通して送水する。非常用各冷却装置（１１ｂ，１１ｄ，
１１ｆ）で熱交換した非常用所内冷却水は、非常用所内
冷却水戻り配管２２を通して非常用冷却水冷却設備１５
へ戻る閉サイクル系統となっている。

【００１７】また、非常用各冷却装置（１１ｂ，１１
ｄ，１１ｆ）への所内冷却水供給配管１０には、所内冷
却水入口弁（２０ｂ，２０ｄ，２０ｆ）が設けられ、所
内冷却水戻り配管１２には、所内冷却水出口弁（２１
ｂ，２１ｄ，２１ｆ）が設けられている。

【００１８】さらに非常用所内冷却水供給配管１７に
は、非常用所内冷却水入口弁（１８ｂ，１８ｄ，１８
ｆ）が設けられ、非常用所内冷却水戻り配管２２には非
常用所内冷却水出口弁（１９ｂ，１９ｄ，１９ｆ）が設
けられている。

【００１９】しかして、発電プラント停止時において
は、所内冷却水入口弁(２０ｂ,２０ｄ，２０ｆ）と所内
冷却水出口弁（２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ）を閉じ、非常
用所内冷却水入口弁（１８ｂ，１８ｄ，１８ｆ）と非常
用所内冷却水出口弁（１９ｂ，１９ｄ，１９ｆ）を開す
る。この状態にて非常用冷却水冷却設備１５と非常用所
内冷却水ポンプ１６を運転し、発電プラント停止中の非
常用各冷却装置（１１ｂ，１１ｄ，１１ｆ）へ非常用所
内冷却水を供給することで、発電プラント運転中に使用
されている所内冷却水系統を停止させることができる。

【００２０】同時に循環水ポンプ１，所内冷却水ポンプ
９，冷却水（海水）昇圧ポンプ５を停止することが可能
となる。

【００２１】尚、本実施例は閉サイクル構成とした所内
冷却水系統にて説明したが、所内冷却水ポンプ９を地下
タンクから汲み上げ同様の所内冷却水系統を経て地下タ
ンク戻る開放サイクル構成の所内冷却水系統においても
前記非常用所内冷却水系統を設けることで同様の運転が
可能となる。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、上述の非常用所内冷却水系統
を設け、発電プラント運転中は従来の所内冷却水系統に
て運転し、発電プラント停止時は、非常用所内冷却水系
統を運転することで、従来運転していた循環水ポンプ，
所内冷却水ポンプ，冷却水（海水）昇圧ポンプを全台停
止することが可能となり、大幅な動力低減を図ることが
可能となる。また国内，外から奨励されている省エネル
ギー化に大きく貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発電プラントに本発明を適用した一実施例を示
した系統図である。

【図２】従来における発電プラントの一般的な系統図を
示す。

【符号の説明】

１…循環水ポンプ、２…取水配管、３…復水器、４…放
水配管、５…冷却水（海水）昇圧ポンプ、６…冷却水
（海水）供給配管、７…冷却水冷却器、８…冷却水（海
水）戻り配管、９…所内冷却水ポンプ、１０…所内冷却
水供給配管、１１ａ…蒸気発生装置常用各冷却装置、１
１ｂ…蒸気発生装置非常用各冷却装置、１１ｃ…タービ
ン・発電機常用各冷却装置、１１ｄ…タービン・発電機
非常用各冷却装置、１１ｅ…共通設備常用各冷却装置、
１１ｆ…共通設備非常用各冷却装置、１２…所内冷却水
戻り配管、１３…ヘッドタンク、１４…調整弁、１５…
非常用冷却水冷却設備、１６…非常用所内冷却水ポン
プ、１７…非常用所内冷却水供給配管、１８ｂ，１８
ｄ,１８ｆ…非常用所内冷却水入口弁、１９ｂ,１９ｄ，
１９ｆ…非常用所内冷却水出口弁、２０ｂ，２０ｄ，２
０ｆ…所内冷却水入口弁、２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ…所
内冷却水出口弁、２２…非常用所内冷却水戻り配管。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸気を発生する蒸気発生装置と前記蒸気発
   生装置で発生した蒸気により駆動するタービンと前記タ
   ービンに連結されて発電する発電機と前記タービンから
   排出された蒸気を復水にする復水器と前記復水器を冷却
   する冷却水供給設備と前記蒸気発生装置の各冷却装置お
   よび前記タービン・発電機の各冷却装置を冷却する所内
   冷却水系統と前記所内冷却水系統を冷却する冷却水冷却
   器と前記冷却水冷却器を冷却する冷却水供給設備とを有
   する発電プラントにおいて、当該発電プラント停止時に
   おいても所内冷却水の供給を必要とする前記蒸気発生装
   置の各冷却装置および前記タービン・発電機の各冷却装
   置に対し、発電プラント停止時対応の非常用所内冷却水
   系統を設けたことを特徴とする発電プラントの所内冷却
   水系統。
2. 【請求項２】前記請求項１の構成において、発電プラン
   ト運転中は、所内冷却水系統にて運転し、発電プラント
   停止中は、前記復水器を冷却する冷却水供給設備およ
   び、所内冷却水系統を停止し、発電プラント停止時対応
   の非常用所内冷却水系統へ切替えて運転することを特徴
   とする発電プラントの所内冷却水系統運転方法。