JPH03150498A - 復水器伝熱管海水漏えい時のプラント運転支援装置 - Google Patents
復水器伝熱管海水漏えい時のプラント運転支援装置Info
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- JPH03150498A JPH03150498A JP1288904A JP28890489A JPH03150498A JP H03150498 A JPH03150498 A JP H03150498A JP 1288904 A JP1288904 A JP 1288904A JP 28890489 A JP28890489 A JP 28890489A JP H03150498 A JPH03150498 A JP H03150498A
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- condenser
- plant
- heat transfer
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は原子力発電所復水器伝熱管の海水漏えい発生時
におけるプラント運転支援装置に関する。
におけるプラント運転支援装置に関する。
沸騰水型原子力発電所（ＢＷＲ）の復水器は、蒸気ター
ビンの排蒸気を熱交換により冷却、凝縮した復水にする
設備である。日本の場合、冷却水として海水を使用して
おり、復水器伝熱管内に海水を通水して排蒸気を冷却し
ている。復水は最終的には原子炉へ流入するため、伝熱
管から復水系統内へ海水の漏えいが発生した場合には、
海水中の塩素が原子炉へ混入して炉内構造材の応力腐食
割れの原因となる。従って、これを防止するため、冷却
水として海水を使用するＢＷＲでは、復水器下流に塩素
等の不純物イオンを除去する目的でイオン交換樹脂を装
荷した復水脱塩塔（ＣＤ）を複数基（１１０ＴｊＫＷｅ
クラスて約十基）設置している。しかし、ＣＤ樹脂のイ
オン交換容量を上廻る海水漏えいが発生した場合には、
ＣＤで塩素を除去できなくなり、ＣＤ下流へ塩素が流出
することになるため、イオン交換能力が早く無くなった
塔から、順次、隔離して薬品による再生（イオン交換能
力の回復）作業を行い、再び、通水に戻す必要がある。
ビンの排蒸気を熱交換により冷却、凝縮した復水にする
設備である。日本の場合、冷却水として海水を使用して
おり、復水器伝熱管内に海水を通水して排蒸気を冷却し
ている。復水は最終的には原子炉へ流入するため、伝熱
管から復水系統内へ海水の漏えいが発生した場合には、
海水中の塩素が原子炉へ混入して炉内構造材の応力腐食
割れの原因となる。従って、これを防止するため、冷却
水として海水を使用するＢＷＲでは、復水器下流に塩素
等の不純物イオンを除去する目的でイオン交換樹脂を装
荷した復水脱塩塔（ＣＤ）を複数基（１１０ＴｊＫＷｅ
クラスて約十基）設置している。しかし、ＣＤ樹脂のイ
オン交換容量を上廻る海水漏えいが発生した場合には、
ＣＤで塩素を除去できなくなり、ＣＤ下流へ塩素が流出
することになるため、イオン交換能力が早く無くなった
塔から、順次、隔離して薬品による再生（イオン交換能
力の回復）作業を行い、再び、通水に戻す必要がある。
但し、大規模漏えいの場合は、再生によるイオン交換能
力の回復作業が間に合わなくて、炉水へ塩素が混入し炉
水導電率が上昇するケースもあり、プラントを停止する
必要がでてくる。
力の回復作業が間に合わなくて、炉水へ塩素が混入し炉
水導電率が上昇するケースもあり、プラントを停止する
必要がでてくる。
従来より、海水漏えい発生時には、発電所の当直員が復
水型出［１、ＣＤ出［１、及び、炉水導電率の変化を時
々刻々監視し、海水漏えいを確認して、あらかじめ定め
た導電率の基準値を超える場合には、手動で原子炉をス
クラムすることとしている。
水型出［１、ＣＤ出［１、及び、炉水導電率の変化を時
々刻々監視し、海水漏えいを確認して、あらかじめ定め
た導電率の基準値を超える場合には、手動で原子炉をス
クラムすることとしている。
このように、海水漏えい発生時の当直員の作業は煩雑で
多忙であり、復水、炉水の導電率」−Ｈの経時変化を予
想し、最適なＣＤ再生のスケジュールを検討する等の時
間的余裕はとりにくい状況となる。
多忙であり、復水、炉水の導電率」−Ｈの経時変化を予
想し、最適なＣＤ再生のスケジュールを検討する等の時
間的余裕はとりにくい状況となる。
−：３−
上記従来方法は、海水漏えい発生時、発電所の当直員が
復水器出口、ＣＤ出ｒＺＩ、及び、復水導電率の変化を
時々刻々監視しながら、海水漏えいを確認して対応処置
を調整し、あらかじめ定めた導電率の基準値を超える場
合には、手動で原子力４をスクラムすることとしている
。また、復水、炉水の導電率が基準値に達するまでの時
間を予想したり、導電率の上昇を抑制するための最適な
Ｏｒ）再生スケジュールを検討することも必要である。
復水器出口、ＣＤ出ｒＺＩ、及び、復水導電率の変化を
時々刻々監視しながら、海水漏えいを確認して対応処置
を調整し、あらかじめ定めた導電率の基準値を超える場
合には、手動で原子力４をスクラムすることとしている
。また、復水、炉水の導電率が基準値に達するまでの時
間を予想したり、導電率の上昇を抑制するための最適な
Ｏｒ）再生スケジュールを検討することも必要である。
このように、海水漏えい発生時の当直員の作業は煩雑で
多忙を極める。
多忙を極める。
本発明の目的は、復水器伝熱管の海水漏えい時の当直員
の煩雑な作業を自動化して軽減することにある。
の煩雑な作業を自動化して軽減することにある。
上記目的を達成するために、復水器出口、Ｃ１）出口、
及び、炉水導電率を検出して、基準値登超えた場合には
原子炉緊急停止系にスクラム信号を与える機能を持つと
共に、炉水、ＣＤ出口導電率の経時変化を予想し、さら
に、炉水導電率の任意＝４ の値以上に維持するための最適なＣＤ再生スケジュール
を検討して当直員に対処方法をガイドするプラント診断
機能を持つプラント運転支援装置を設置する。
及び、炉水導電率を検出して、基準値登超えた場合には
原子炉緊急停止系にスクラム信号を与える機能を持つと
共に、炉水、ＣＤ出口導電率の経時変化を予想し、さら
に、炉水導電率の任意＝４ の値以上に維持するための最適なＣＤ再生スケジュール
を検討して当直員に対処方法をガイドするプラント診断
機能を持つプラント運転支援装置を設置する。
ブラント運転支援装置を設置することにより、復水器伝
熱管の海水漏えい時、復水型出１］、ＣＩ’）出口、及
び、炉水の導電率があらかしめ定めた基準値を超える場
合には、自動的に原子炉緊急停止系回路にスクラム信号
を与えることができろため。
熱管の海水漏えい時、復水型出１］、ＣＩ’）出口、及
び、炉水の導電率があらかしめ定めた基準値を超える場
合には、自動的に原子炉緊急停止系回路にスクラム信号
を与えることができろため。
大規模海水漏えいにより導電率のＬ［が極めて「１（く
、当直員が対応できないような状況でも確実にプラント
スクラムが行える。また、この装置では、スクラム上に
は至らない程度の海水漏えいの場合にも、ＣＤ出ｌ」、
炉水導電率の経時変化予想、及び、最適ＣＤ再生スケジ
ュールを当直員に表示すると共に、ＣＤ再生が間に合わ
ない場合の復水器氷室隔離やプラント通常停止等の処置
を出直員にガイダンス表示することにより、当直員は手
計算による導電率変化予想の時間を短縮でき正確な対応
処置が行える。
、当直員が対応できないような状況でも確実にプラント
スクラムが行える。また、この装置では、スクラム上に
は至らない程度の海水漏えいの場合にも、ＣＤ出ｌ」、
炉水導電率の経時変化予想、及び、最適ＣＤ再生スケジ
ュールを当直員に表示すると共に、ＣＤ再生が間に合わ
ない場合の復水器氷室隔離やプラント通常停止等の処置
を出直員にガイダンス表示することにより、当直員は手
計算による導電率変化予想の時間を短縮でき正確な対応
処置が行える。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。蒸気
タービン１の排蒸気は、復水器２内の伝熱管３の内部を
流れる海水により冷却されて復水となる。
タービン１の排蒸気は、復水器２内の伝熱管３の内部を
流れる海水により冷却されて復水となる。
復水はＣＤ４で浄化された後、給水加熱器５で昇温され
、給水ポンプ６で昇圧されて原子炉７へ供給される。原
子炉７には、炉水を浄化するため、原子炉再循環ポンプ
８の人口より分岐し、浄化ポンプ９、再生熱交換器１０
、非再生熱交換器１］、及び、浄化装置１２より構成さ
れる原子炉冷却材浄化系統が設置されている。また、復
水器２出口、ＣＤ４の出１」及び再生熱交換器１０の出
口には、それぞれ、導電率計１３．１−４．１５が設置
されており、復水器伝熱管３で海水漏えいが発生した場
合には、これらの導電率計で、当直員が復水器出口、Ｃ
Ｄ出口、及び、炉水導電率製監視する。
、給水ポンプ６で昇圧されて原子炉７へ供給される。原
子炉７には、炉水を浄化するため、原子炉再循環ポンプ
８の人口より分岐し、浄化ポンプ９、再生熱交換器１０
、非再生熱交換器１］、及び、浄化装置１２より構成さ
れる原子炉冷却材浄化系統が設置されている。また、復
水器２出口、ＣＤ４の出１」及び再生熱交換器１０の出
口には、それぞれ、導電率計１３．１−４．１５が設置
されており、復水器伝熱管３で海水漏えいが発生した場
合には、これらの導電率計で、当直員が復水器出口、Ｃ
Ｄ出口、及び、炉水導電率製監視する。
本発明では、これら復水器出口導電率計Ｂ、Ｃ。
Ｄ出口導電率８１１４、及び、炉水導電率計１５の導電
率の信号を、新たに設置する復水器伝熱管海水漏えい時
のプラント運転支援装置１６に入力して、第２図に示す
フローで処理する９、つまり、ＣＤ出［」、あるいは、
炉水導電率があらかじめ設定しである基準値を超える場
合はプラントを停止させるものとし、炉水導ｒＰＬ率の
−１，昇が大きい場合には、プラントスクラム信号を原
子炉緊急停止系へ発信して、自動的にプラントを緊急停
止させる。
率の信号を、新たに設置する復水器伝熱管海水漏えい時
のプラント運転支援装置１６に入力して、第２図に示す
フローで処理する９、つまり、ＣＤ出［」、あるいは、
炉水導電率があらかじめ設定しである基準値を超える場
合はプラントを停止させるものとし、炉水導ｒＰＬ率の
−１，昇が大きい場合には、プラントスクラム信号を原
子炉緊急停止系へ発信して、自動的にプラントを緊急停
止させる。
基準値を下廻っている場合は、１毎水漏えい量、復水中
塩素濃度、及び、復水器伝熱管漏えい穴径を計算し、さ
らに、それらを画面表示できるようにする。海水中１：
、成分であるＣＱ−、Ｎａ十等のイオンが海水漏えいに
より流入すると、ＣＤ樹脂の貫流イオン交換容量は減少
し、ＣＩ−）出［」、ひいては、炉水の導電率が上昇し
て行くことになる。貫流イオン交換容量はあらかじめプ
ラント起動前の定期点検時にＣ１）樹脂を採取して測定
しておくため、この貫流イオン交換容量測定値を使用し
て、起動後、海水漏えいが発生するまでの通常運転中、
イオン負荷、及び、樹脂劣化による貫流イオン交ＣＤ−
、Ｎａ＋のイオン負荷による貫流イオン交換容量の減少
からＣＤ出口に流出するＣＱ、Ｎａ＋の濃度を計算し、
ＣＤ出口導電率−上昇の経時変化を計算して予想するも
のとする。さらに、炉水に流入するＣＱ″、Ｎａ＋の濃
度から、蒸気中へのキャリオーバー、及び、浄化装置１
２での除去を考慮じて炉水中心電率の経時変化も泪算し
予想するものとする。これらの導電率経時変化の予想結
果は第３図、第４図に示すようなグラフで表示できるも
のとする。
塩素濃度、及び、復水器伝熱管漏えい穴径を計算し、さ
らに、それらを画面表示できるようにする。海水中１：
、成分であるＣＱ−、Ｎａ十等のイオンが海水漏えいに
より流入すると、ＣＤ樹脂の貫流イオン交換容量は減少
し、ＣＩ−）出［」、ひいては、炉水の導電率が上昇し
て行くことになる。貫流イオン交換容量はあらかじめプ
ラント起動前の定期点検時にＣ１）樹脂を採取して測定
しておくため、この貫流イオン交換容量測定値を使用し
て、起動後、海水漏えいが発生するまでの通常運転中、
イオン負荷、及び、樹脂劣化による貫流イオン交ＣＤ−
、Ｎａ＋のイオン負荷による貫流イオン交換容量の減少
からＣＤ出口に流出するＣＱ、Ｎａ＋の濃度を計算し、
ＣＤ出口導電率−上昇の経時変化を計算して予想するも
のとする。さらに、炉水に流入するＣＱ″、Ｎａ＋の濃
度から、蒸気中へのキャリオーバー、及び、浄化装置１
２での除去を考慮じて炉水中心電率の経時変化も泪算し
予想するものとする。これらの導電率経時変化の予想結
果は第３図、第４図に示すようなグラフで表示できるも
のとする。
次に、炉水導電率を任意の値以下に維持するためのＣＤ
各塔の再生スケジュールを計算する。これは、ＣＤ各塔
出口の導電率経時変化予想から導電率上昇の早い順に６
塔の再生の順番を決め、炉水導電率が任意の値に達した
時点で最初の一塔を再生して導電率を下げ、再度、導電
率が任意の値に達したら次の塔を再生するという様に、
順次、再生して行く最適な再生スケジュールを計算する
再生により発生する廃樹脂は廃棄物処理系に受け入れて
処理されるが、処理容量に制限があるため、この制限も
考慮した再生間隔とするスケジュールにしている。この
再生スケジュール計算結果は、第５図に示すように、表
示できるものとする。
各塔の再生スケジュールを計算する。これは、ＣＤ各塔
出口の導電率経時変化予想から導電率上昇の早い順に６
塔の再生の順番を決め、炉水導電率が任意の値に達した
時点で最初の一塔を再生して導電率を下げ、再度、導電
率が任意の値に達したら次の塔を再生するという様に、
順次、再生して行く最適な再生スケジュールを計算する
再生により発生する廃樹脂は廃棄物処理系に受け入れて
処理されるが、処理容量に制限があるため、この制限も
考慮した再生間隔とするスケジュールにしている。この
再生スケジュール計算結果は、第５図に示すように、表
示できるものとする。
なお、海水漏えい量によってはＣＩ）の再生が間に合わ
ない場合もあるため、復水器氷室の隔離や、プラント通
常停止等の対応処置もガイダンスとして表示できる。
ない場合もあるため、復水器氷室の隔離や、プラント通
常停止等の対応処置もガイダンスとして表示できる。
以」二の実施例によれば、復水器伝熱管海水漏えい発生
時の発電所当直員の煩雑で多忙な作業を軽減し、適切な
ガイダンス表示をすることにより人為的な誤動作のポテ
ンシャルを低減することができる。
時の発電所当直員の煩雑で多忙な作業を軽減し、適切な
ガイダンス表示をすることにより人為的な誤動作のポテ
ンシャルを低減することができる。
本発明によれば、海水漏えい時、ＣＤ出１１、あるいは
、炉水導電率が上昇し、あらかじめ設定しである基準値
を超えた場合、スクラム信号として自動的に原子炉緊急
停止系へ発信できる。また、海水漏えい量、復水中塩素
濃度、復水器伝熱管漏えい穴径、Ｃ１）出口、及び、炉
水の導電率予想経時変化、及び、炉水導電率を任意の値
以下に維持するためのＣＤ各塔の再生スケジュールを当
直員に表示できる。さらに、海水漏えい量によっては、
ＣＤの再生が間に合わない場合もあるため、その場合の
復水器氷室隔離やプラント通常停止等の対応処置も当直
員にガイダンスできる。これらにより、）１７ｊ水漏え
い発生時に、当直員の傾雑で多忙な作業を軽減し、当直
員に海水漏えいの規模、緊急性、及び、適切な対応処置
をガイダンスすることから人為的誤操作のポテンシャル
も低減される。
、炉水導電率が上昇し、あらかじめ設定しである基準値
を超えた場合、スクラム信号として自動的に原子炉緊急
停止系へ発信できる。また、海水漏えい量、復水中塩素
濃度、復水器伝熱管漏えい穴径、Ｃ１）出口、及び、炉
水の導電率予想経時変化、及び、炉水導電率を任意の値
以下に維持するためのＣＤ各塔の再生スケジュールを当
直員に表示できる。さらに、海水漏えい量によっては、
ＣＤの再生が間に合わない場合もあるため、その場合の
復水器氷室隔離やプラント通常停止等の対応処置も当直
員にガイダンスできる。これらにより、）１７ｊ水漏え
い発生時に、当直員の傾雑で多忙な作業を軽減し、当直
員に海水漏えいの規模、緊急性、及び、適切な対応処置
をガイダンスすることから人為的誤操作のポテンシャル
も低減される。
第１図は本発明の一実施例のＢＷＲプラントに海水漏え
い発生時、プラント運転支援装置を追設した系統図、第
２図はプラント運転支援装置での実行フローチャート、
第３図、第４図および第５図は、それぞれ、上記支援装
置により表示される予想炉水導電率経時変化、ＣＤ出口
予想導電率経時変化、及び、ＣＤ再生予定スケジュール
の画面表示例図である。 １・・・蒸気タービン、２・復水器、３ ・復水器伝熱
管、４・・・復水脱塩塔（ＣＤ）、５・給水加熱器、６
・・・給水ポンプ、７・・原子炉、８・・・原子炉再循
環ポンプ、９・浄化ポンプ、１０ 再生熱交換器、１１
・・・非再生熱交換器、１２ 浄化装置、１３ ・−１
，１
い発生時、プラント運転支援装置を追設した系統図、第
２図はプラント運転支援装置での実行フローチャート、
第３図、第４図および第５図は、それぞれ、上記支援装
置により表示される予想炉水導電率経時変化、ＣＤ出口
予想導電率経時変化、及び、ＣＤ再生予定スケジュール
の画面表示例図である。 １・・・蒸気タービン、２・復水器、３ ・復水器伝熱
管、４・・・復水脱塩塔（ＣＤ）、５・給水加熱器、６
・・・給水ポンプ、７・・原子炉、８・・・原子炉再循
環ポンプ、９・浄化ポンプ、１０ 再生熱交換器、１１
・・・非再生熱交換器、１２ 浄化装置、１３ ・−１
，１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原子力発電所の復水器の伝熱管の海水漏えい時に、
復水及び炉水の導電率の上昇を検出し、プラント運転の
継続、あるいは、スクラムを自動的に判断すると共に、
必要な場合は、プラントを自動的にスクラムさせること
を特徴とする復水器伝熱管海水漏えい時のプラント運転
支援装置。 ２、請求項１において、海水漏えい後の炉水及び復水脱
塩装置の出口の導電率変化を予想し、それを発電所当直
員にガイダンス表示する復水器伝熱管海水漏えい時のプ
ラント運転支援装置。 ３、請求項１において、炉水、あるいは、復水脱塩装置
出口導電率を任意の値以下に維持するための復水脱塩装
置再生スケジュールを検討し、それを発電所当直員にガ
イダンス表示する復水器伝熱管海水漏えい時のプラント
運転支援装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288904A JPH03150498A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 復水器伝熱管海水漏えい時のプラント運転支援装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1288904A JPH03150498A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 復水器伝熱管海水漏えい時のプラント運転支援装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150498A true JPH03150498A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17736293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1288904A Pending JPH03150498A (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 復水器伝熱管海水漏えい時のプラント運転支援装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150498A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995016900A1 (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-22 | Somerset Technical Laboratories Limited | Leakage detection |
| GB2284674B (en) * | 1993-10-02 | 1996-09-25 | Somerset Technical Lab Ltd | Leakage testing |
| US5739420A (en) * | 1996-09-18 | 1998-04-14 | Peterson; Roger | Ground water infiltration detection system |
| US5872308A (en) * | 1993-10-02 | 1999-02-16 | Somerset Technical Laboratories Limited | Method of testing a plate heat exchanger for leakage |
-
1989
- 1989-11-08 JP JP1288904A patent/JPH03150498A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2284674B (en) * | 1993-10-02 | 1996-09-25 | Somerset Technical Lab Ltd | Leakage testing |
| US5872308A (en) * | 1993-10-02 | 1999-02-16 | Somerset Technical Laboratories Limited | Method of testing a plate heat exchanger for leakage |
| WO1995016900A1 (en) * | 1993-12-14 | 1995-06-22 | Somerset Technical Laboratories Limited | Leakage detection |
| GB2291192A (en) * | 1993-12-14 | 1996-01-17 | Somerset Technical Lab Ltd | Leakage detection |
| GB2291192B (en) * | 1993-12-14 | 1996-06-12 | Somerset Technical Lab Ltd | Leakage detection |
| US6044692A (en) * | 1993-12-14 | 2000-04-04 | Somerset Technical Laboratories Limited | Ultrasonic method of testing a plate heat exchanger for leakage |
| US6062068A (en) * | 1993-12-14 | 2000-05-16 | Somerset Technical Laboratories Ltd. | Leakage testing method for a plate heat exchanger |
| EP1003024A1 (en) * | 1993-12-14 | 2000-05-24 | Somerset Technical Laboratories Limited | Leakage detection |
| US5739420A (en) * | 1996-09-18 | 1998-04-14 | Peterson; Roger | Ground water infiltration detection system |
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