JPH0545486A - 制御棒駆動水設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、制御棒駆動ポンプの有効吸
込揚程を従来と同様に確保した状態で、復水貯蔵槽の設
計に裕度が増加し、復水貯蔵槽を収納する建屋の容積を
減少させることができる制御棒駆動水設備を提供するこ
とにある。 【構成】 本発明は、制御棒駆動水設備において、制御
棒駆動水タンク27を設け、この制御棒駆動水タンク27に
前記制御棒駆動水系吸込配管34を介して前記駆動水ポン
プ13および駆動水配管14を接続するとともに、前記駆動
水タンク27に接続される復水系戻り配管10、タンク給水
配管29及び制御棒駆動水ポンプミニマムフロー配管20に
フィルタ33,35,36を設置して成ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、沸騰水型原子炉プラン
トで使用される制御棒駆動水設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】沸騰水型原子炉プラントの制御棒駆動水
設備は通常運転中、復水供給系の復水脱塩装置から復水
補給水系の復水貯蔵槽への戻り水の一部を取り出し通常
時の水圧制御ユニットへの給水量の確保および原子炉再
循環ポンプ、原子炉冷却材浄化系ポンプへのパージ水を
供給する。また、定期検査時には復水脱塩装置からの戻
り水が停止するので制御棒駆動水ポンプへは復水貯蔵槽
から供給される。尚、スクラム時には復水脱塩装置から
の戻り水量では必要流量が不足するため、通常運転中、
定期検査中に関係なく大部分の水は復水貯蔵槽からの給
水となる。

【０００３】図３に従来の制御棒駆動水設備および関連
する復水補給水系、復水給水系の系統構成を示す。復水
補給水系は復水貯蔵槽１を水源として復水貯蔵槽１に接
続された復水補給水系吸込母管２から復水移動ポンプ３
を用いて給水負荷６へ復水補給水系給水母管４、復水補
給水系給水管５を介して給水している。この給水負荷６
の中には主復水器７もあり、主復水器７に補給された水
は復水系配管８を介して復水脱塩装置９で処理された
後、復水系戻り配管10を介して復水貯蔵槽１に戻される
循環ループとなっている。

【０００４】制御棒駆動水設備は、通常運転中、復水系
戻り配管10に接続された制御棒駆動水供給配管23により
戻り水の一部を取り出し、制御棒駆動水系吸込配管11に
合流した後、サクションフィルタ12を経て制御棒駆動水
ポンプ13で制御棒駆動水配管14を介して水圧制御ユニッ
ト、制御棒駆動機構15に移送されるとともに原子炉再循
環ポンプパージ水配管16、および原子炉冷却材浄化系ポ
ンプパージ水配管18を介して原子炉再循環ポンプ17、お
よび原子炉冷却材浄化系ポンプ19へパージ水を供給して
いる。

【０００５】尚、通常のパージ運転中は制御棒駆動水ポ
ンプ13の容量に対して必要流量は少ないため、大部分の
水は制御棒駆動水ポンプミニマムフロー配管20から制御
棒駆動水加熱器配管21に分岐し制御棒駆動水加熱器22で
加温しながら制御棒駆動系吸込配管11に戻される循環運
転となっている。これは原子炉格納器内での制御棒駆動
水系配管の結露を防止するためのもので、循環運転によ
り系統水温度が上がり過ぎた場合には制御棒駆動水ポン
プミニマムフロー配管20上に設置の排出弁24をあけて高
温の系統水を復水貯蔵槽１に戻す。

【０００６】一方、定期検査中においては復水脱塩装置
９からの戻り水が停止するため、制御棒駆動水設備の水
源は復水貯蔵槽１となり、復水補給水系吸込母管２に接
続した制御棒駆動系吸込配管11から直接取り出し通常運
転中と同じように制御棒駆動水系吸込配管11に合流した
後サクションフィルタ12を経て制御棒駆動ポンプ13で水
圧制御ユニット、制御棒駆動機構15に移送されるととも
に原子炉再循環ポンプパージ水配管16、原子炉冷却材浄
化系ポンプパージ水配管18を介して原子炉再循環ポンプ
17、原子炉冷却材浄化系ポンプ19へパージ水を供給する
ようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般にポンプの有効吸
込揚程は第１式で与えられ、このうちプラス側に寄与す
る要素は大気圧と静水頭差であるが、大気圧は一定であ
るためポンプの要求吸込揚程が大きく、有効吸込揚程を
確保する必要がある場合には静水頭差を大きくして有効
吸込揚程を大きくする必要がある。

【０００８】一方、マイナス側に寄与する要素としては
飽和蒸気圧と配管圧損であるが、飽和蒸気圧が有効吸込
揚程に与える影響は小さく、有効吸込揚程を大きくする
場合は配管圧損を小さくする必要がある。 有効吸込揚程＝大気圧−飽和蒸気圧＋静水頭差−配管圧損 … （１）

【０００９】制御棒駆動水ポンプの場合、ポンプの要求
吸込揚程が大きく、ポンプの設計モードとなっているス
クラム時の水源である復水貯蔵槽の設置レベルを、ある
程度高位置とし静水頭差を大きくして有効吸込揚程を大
きくする必要がある。

【００１０】水源の復水貯蔵槽は制御棒駆動ポンプの
他、復水移送ポンプ、高圧炉心スプレイポンプ、原子炉
隔離時冷却系ポンプ等の水源ともなっているが、制御棒
駆動水ポンプの要求吸込揚程が一番大きく、これにより
復水貯蔵槽の最低設置レベルが決定されるケースが多
い。このため図４に示す様に復水貯蔵槽１は収納される
建屋30の高位置に設置され、復水貯蔵槽下部フロア31に
は不必要なデッドスペースが増える一方、復水貯蔵槽上
部フロア32は復水貯蔵槽１がせり上がって来るため、さ
らに上方に追われるので、効果的に建屋容積を大きくし
配置的、経済的に好ましくない。

【００１１】また、配管圧損の減少については、その大
半を占めるサクションフィルタの圧損を減少する必要が
あるが、この圧損を減少するためにはサクションフィル
タの削除が必要であり、その際は、サクションフィルタ
にかわる系統水のろ過方法を考える必要がある。

【００１２】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、制御棒駆動ポンプの有効吸込揚程を従来と同
様に確保した状態で、復水貯蔵槽の設計に裕度が増加
し、復水貯蔵槽を収納する建屋の容積を減少することが
できる制御棒駆動水設備を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は復水貯蔵槽に給
水系吸込母管が接続され、この給水系吸込母管に復水移
動ポンプが接続され、かつ前記復水貯蔵槽に制御棒駆動
水系吸込配管が接続され、この吸込配管に駆動ポンプお
よび駆動水配管が接続された制御棒駆動水設備におい
て、制御棒駆動水タンクを設け、この制御棒駆動水タン
クに前記制御棒駆動水系吸込配管を介して前記駆動水ポ
ンプおよび駆動水配管を接続するとともに、前記駆動水
タンクに接続される復水系戻り配管、タンク給水配管及
び制御棒駆動水ポンプミニマムフロー配管にフィルタを
設置して成ることを特徴とする。

【００１４】

【作用】専用の駆動水タンクを制御棒駆動水ポンプの必
要吸込揚程を満足する高さに設置することにより、復水
貯蔵槽は制御棒駆動水設備に関係なく配置計画ができ、
この駆動水タンクを水源とすることにより、駆動水ポン
プには従来通り必要な押込圧が与えられる。

【００１５】さらに吸込配置からサクションフィルタを
削除したことにより、配管圧損は大幅に減少するため、
駆動水タンクの設置レベルはさらに裕度を増すことがで
きる。サクションフィルタを削除したことによる系統水
のろ過機能としては、水源となる駆動水タンクへの流入
配管全てにサクションフィルタと同能力のフィルタを設
置することにより、従来通り清浄な系統水を駆動水ポン
プに供給できる。

【００１６】

【実施例】以下、図１および図２を参照しながら本発明
に係る制御棒駆動水設備の一実施例を説明する。なお、
図中従来例の図３および図４と同一部分には同一符号を
付して重複する部分の構成の説明を省略する。

【００１７】すなわち、図１における実施例の制御棒駆
動水設備は従来の水源である復水貯蔵槽１および復水系
戻り配管10から給水を受けるのでなく、専用の制御棒駆
動水タンク27を設け、この駆動水タンク27に接続した制
御棒駆動水系吸込配管34により給水を受ける。

【００１８】具体的に水の流れは、通常運転時、定期検
査時、スクラム時に関係なく、制御棒駆動水タンク21か
ら制御棒駆動水系吸込配管34を経て制御棒駆動水ポンプ
13に供給される。

【００１９】この制御棒駆動水ポンプ13で加圧された水
は、制御棒駆動水配管14に接続した水圧制御ユニット・
制御棒駆動機構15へ供給されるとともに原子炉再循環ポ
ンプパージ水配管16および原子炉冷却材浄化系ポンプパ
ージ水配管18によってそれぞれ原子炉再循環ポンプ17お
よび原子炉冷却材浄化系ポンプ19にパージ水を供給す
る。

【００２０】なお、通常のパージ運転中は、制御棒駆動
水ポンプ13の容量に対して必要流量は少ない。そのた
め、大部分の水は制御棒駆動水ポンプミニマムフロー配
管20から制御棒駆動水加熱器配管21に分岐し制御棒駆動
水加熱器22で加熱しながら制御棒駆動水系吸込配管34に
戻される循環運転となっている。これは原子炉格納容器
内での制御棒駆動水系配管の結露を防止するためのもの
である。また、循環運転により系統水温度が上がり過ぎ
た場合には、制御棒駆動水ポンプミニマムフロー配管20
上に設置している排出弁24を開けて高温の系統水をフィ
ルタ36を介し制御棒駆動水タンク27に戻す。

【００２１】次に本実施例における制御棒駆動水タンク
27まわりの作用について示す。復水脱塩装置９からの戻
り水は復水系戻り配管10によりフィルタ33を介して制御
棒駆動水タンク27に供給される。同様に、放射性廃棄物
処理設備25からの戻り水も廃棄物処理設備戻り配管26に
よりフィルタ33を介して制御棒駆動水タンク27に供給さ
れる。

【００２２】通常運転時及び定期検査時においては、制
御棒駆動水設備で使用される水の量は非常に少なく、制
御棒駆動水タンク27から出ていく水量に対して入ってく
る水量のほうが多く、制御棒駆動水タンク27は容量オー
バーとなってしまう。このため、制御棒駆動水タンク27
のオーバーフローレベルはオーバーフロー配管28を設
け、移送先を復水貯蔵槽１とする。これより制御棒駆動
設備で使用する水以外の大部分の戻り水は制御棒駆動水
タンク27とオーバーフロー配管28を経て、最終的に従来
と同様に復水貯蔵槽に戻されるため、復水貯蔵槽１を水
源とする復水補給水系及び高圧炉心スプレイ系の機能は
従来と同様維持される。

【００２３】スクラム時においても、通常運転中であれ
ば水源の制御棒駆動水タンク27へは、制御棒駆動設備の
必要容量以上の復水脱塩装置戻り水が連続的に供給され
ているため制御棒駆動水設備は従来通り機能する。また
定期検査中のスクラム（０スクラム）においては、復水
脱塩装置戻り水は停止しているが、制御棒駆動水タンク
27に一定の容量をもたせること及び他方の水源である放
射性廃棄物処理設備戻り水が期待できること、さらに復
水補給水系からタンク給水配管29によりフィルタ35を介
して補給ができることから、従来通りの機能が維持でき
る。

【００２４】この様に、制御棒駆動水設備専用の制御棒
駆動水タンク27を設置することによって制御棒駆動水ポ
ンプ13の有効吸込揚程は十分大きくなり、従来の水源で
ある復水貯蔵槽１の設置レベルに関係なく運転が可能と
なる。

【００２５】図２に上記実施例における復水貯蔵槽１、
制御棒駆動水タンク27、制御棒駆動水ポンプ13などの納
まる建屋の断面図の概要を示す。図２から明らかなよう
に、この実施例では他の設備に影響を受けないように水
源を専用の制御棒駆動水タンク27として設置したことに
よって制御棒駆動水ポンプ13の有効吸込揚程は従来以上
に確保できる。また、制御棒駆動水ポンプ13の有効吸込
揚程の制約が無くなったことによって復水貯蔵槽１の設
置位置が低くできる分だけ復水貯蔵槽下部フロア31の階
高を低く抑えることが可能となる。さらに、復水貯蔵槽
１が低い位置に移動した分だけ復水貯蔵槽上部フロア32
も下方に移動できるため、全体として建屋30の容積が縮
少し経済性が向上する。

【００２６】また、制御棒駆動水タンク27への流入配管
全てにフィルタ33,35,36を設置し駆動水タンク27より下
流側を清浄に保つことにより、配管圧損の大部分を占め
るサクションフィルタ12が削除でき、これより制御棒駆
動水ポンプ13の有効吸込揚程が増えるため、駆動水タン
ク27の設置場所の裕度はさらに増える。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、専用の制御棒駆動水タ
ンクを設けたことによって制御棒駆動ポンプの有効吸込
揚程は従来と同様に確保したままの状態で従来の水源で
ある復水貯蔵槽とは全く取合がなくなる。したがって、
復水貯蔵槽の設計に与える制御棒駆動水ポンプの制約が
なくなり、復水貯蔵槽の設計に裕度が増し、結果的に復
水貯蔵槽を収納する建屋の容積減少による経済性の向上
に寄与する。

【００２８】また、制御棒駆動水タンクへの流入配管全
てにフィルタを配置したことにより、駆動水タンク以降
駆動水ポンプまでの制御棒駆動水設備の系統水を清浄に
保つことができ、配管圧損の大部分を占めるサクション
フィルタを削除することが可能となり、これにより駆動
水ポンプの有効吸込揚程が増加し、駆動水タンクの設置
位置の裕度を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る制御棒駆動水設備の一実施例を示
す系統図。

【図２】図１における要部の建屋内を概略的に示す縦断
面図。

【図３】従来の制御棒駆動水設備を示す系統図。

【図４】図３における要部の建屋内を概略的に示す縦断
面図。

【符号の説明】

１…復水貯蔵槽 ２…復水補給水系吸込母
管 ３…復水移送ポンプ ４…復水補給水系給水母
管 ５…復水補給水系給水管 ６…給水負荷 ７…主復水器 ８…復水系配管 ９…復水脱塩装置 10…復水系戻り配管 11,34 …制御棒駆動水系吸込配管 12…サクションフィルタ 13…制御棒駆動水ポンプ 14…制御棒駆動水配管 15…水圧制御ユニット制御棒駆動機構 16…原子炉再循環ポンプパージ水配管 17…原子炉再循環ポンプ 18…原子炉冷却材浄化系ポンプパージ水配管 19…原子炉冷却材浄化系ポンプ 20…制御棒駆動水ポンプミニマムフロー配管 21…制御棒駆動水加熱器配管 22…制御棒駆動水加熱器 23…制御棒駆動水供給配管 24…排出弁 25…放射性廃棄物処理設備 26…廃棄物処理設備戻り
配管 27…制御棒駆動水タンク 28…オーバーフロー配管 29…タンク給水配管 30…建屋 31…復水貯蔵槽下部フロア 32…復水貯蔵槽上部フロ
ア 33,35,36…フィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 復水貯蔵槽に給水系吸込母管が接続さ
   れ、この給水系吸込母管に復水移動ポンプが接続され、
   かつ前記復水貯蔵槽に制御棒駆動水系吸込配管が接続さ
   れ、この吸込配管に駆動水ポンプおよび駆動水配管が接
   続された制御棒駆動水設備において、制御棒駆動水タン
   クを設け、この制御棒駆動水タンクに前記制御棒駆動水
   系吸込配管を介して前記駆動水ポンプおよび駆動水配管
   を接続するとともに、前記駆動水タンクに接続される復
   水系戻り配管、タンク給水配管及び制御棒駆動水ポンプ
   ミニマムフロー配管にフィルタを設置して成ることを特
   徴とする制御棒駆動水設備。