JPH0493796A - 原子力発電プラント - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、湿分分離加熱器および給水加熱器ドレンの復
水・給水への回収システムを備えた原子力発電プラント
に係り、特にドレン中の腐蝕生成物（クラッド）の低減
を図った原子力発電プラントに関する。

（従来の技術） 近年、原子力発電プラントでは、効率向上の要請に応え
るため、高熱の湿分分離加熱器と給水加熱器のドレンを
復水器に回収せず、直接、復水・給水に回収するドレン
回収システムが多く採用されている。

一般に、この種の原子力発電プラントの蒸気系統におい
ては、第１図に示すように、原子炉１、高圧タービン２
、湿分分離加熱器３、低圧タービン４、復水器５、低圧
復水ポンプ６、復水脱塩装Ｍ７、高圧復水ポンプ８、低
圧給水加熱器９、原子炉給水ポンプ１０、および高圧給
水加熱器１１等を順次経て原子炉１へ戻る循環サイクル
が構成されており、原子炉１で発生した蒸気によって各
タービン２および４を駆動させて発電機（図示せず）を
作動させ、原子力発電を行うようになっている。

一方、湿分分離加熱器３、低圧給水加熱器９および高圧
給水加熱器１１には抽気管１２を通して各タービン２お
よび４から過熱蒸気が送入され、この蒸気により主蒸気
および給水が過熱される。

過熱蒸気は、湿分分離加熱器３においては伝熱管３ａ内
を流れ、給水加熱器９，１１においては伝熱管９ａ、ｌ
ｌａ外を流れ、熱交換によってドレンとなり、ドレンタ
ンク１３に貯蔵される。

なお、湿分分離加熱器３のドレンはドレン管１４を通り
、高圧給水加熱器１１を介してドレンタンク１３に貯蔵
される。ドレンタンク１３に貯蔵されたドレンは高温で
、しかも低圧給水加熱器９のドレン流量は給水流量の約
２７％、高圧給水加熱器１１のドレン流量は給水流量の
約１６％と、かなり多い。

そこで、ドレンタンク１３に貯蔵されたドレンは、熱回
収による効率向上を図るため、ドレンポンプ１５を備え
たドレン回収配管１６を介して給水に送入され、給水と
混合して一体となり、各給水加熱器９，１１を経て原子
炉１へ環流される。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明した従来の湿分分離加熱器を備えた原子力発電
プラントにおいては、湿分分離加熱器の伝熱管材料であ
るフェライト系ステンレス鋼の腐蝕により、ドレン中の
金属濃度か増大し、ひいては給水中の金属濃度が増大す
るという問題かあった。給水中の金属成分は、原子炉に
持込まれて放射化され、プラントの放射線量を増大させ
るので極力低い方が望ましい。

しかしながら、フェライト系ステンレス鋼は、従来から
原子力発電プラントで多く使用されているオーステナイ
ト系ステンレス鋼と比較して半減期の長い放射性同位元
素に変化するＮｉと、その不純物としてのＣｏ含有量は
少ないが、耐食性に劣るため、Ｆｅを主体にした金属ク
ラッドが多く発生するという問題点を有している。

本発明は、従来技術の上述のごとき欠点を除去すべくな
されたもので、循環サイクルを構成する原子力発電プラ
ントにおいても、給水中のクラッド量を抑制することが
できるプラントを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の原子力発電プラントは、原子炉と、この原子炉
の発生蒸気によって駆動される高圧タービンと、この高
圧タービンからの蒸気を加熱して湿分を分離させる湿分
分離加熱器と、この湿分分離加熱器からの蒸気によって
駆動される低圧タービンと、この低圧タービンから排出
される蒸気を復水化させる復水器と、この復水器の復水
を順次加熱する給水加熱器とを備え、循環サイクルを構
成する原子力発電プラントにおいて、前記湿分分離加熱
器の伝熱管として、光輝焼鈍皮膜を形成させたフェライ
ト系ステンレス鋼製の伝熱管を用いたことを特徴とする
ものである。

（作　用） 原子力発電プラントの運転時には、湿分分離加熱器の加
熱蒸気は伝熱管内を流れ、管外のサイクル蒸気と熱交換
するにしたがって凝縮し、最終的にはドレンとなって、
高圧給水加熱器に送り込まれ、ドレンタンクに貯蔵され
た後、給水と合流する。

上記において、湿分分離加熱器の加熱蒸気温度は２３５
〜２８２℃と高温なので、フェライト系ステンレス鋼に
とっては、厳しい腐蝕領域にあるが、本発明のプラント
においては、伝熱管表面には耐食性に優れた光輝焼成膜
が形成されているため、伝熱管からの金属成分の溶出量
は少なく、ドレンを給水に回収しても、給水のクララン
ド濃度上昇を防止することができる。

（実施例） 次に、本発明の詳細な説明する。なお、この実施例が適
用される原子力発電プラントは、第１図と同一である。

以下、相違点のみを説明する。

湿分分離加熱器３の伝熱管３ａの母材は、フェライト系
ステンレス鋼から構成されており、その表面には、光輝
焼鈍皮膜が形成されている。

この伝熱管表面の光輝焼鈍皮膜は、伝熱管３ａの母材を
約８００〜９００℃の環元性雰囲気中に所定時間保持す
ることによって形成させることができる。

以上のような構成の原子力発電プラントにおいては、抽
気管１２を介して湿分分離加熱器３の伝熱管３ａに送入
された加熱蒸気は、この伝熱管内を通過する間に、管外
を流れる主蒸気と熱交換するにしたかって凝縮し、最終
的には完全にドレンとなって排出されるが、ドレンは２
３５〜２８２℃と高温なので、伝熱管材料のフェライト
系ステンレス鋼にとっては厳しい腐蝕領域にある。

しかしながら、本発明の場合には、伝熱管３ａの表面に
、耐食性に富んたＣｒリッチの光輝焼鈍皮膜が形成され
ているので、伝熱管３ａの腐蝕は著しく低減され、溶出
する金属量は大幅に減少する。

その結果、湿分分離加熱器３からのドレン中のクラッド
濃度は抑制され、ドレンを給水に回収しても、給水中の
クラッド濃度上昇を防止することができる。

第２図は、Ｆｅの腐蝕溶出量を各材料につき、湿分分離
加熱器の条件下において比較したものである。

同図に示すように、フェライト系ステンレス鋼５ＵＳ４
１０Ｔｉ　　（無処理材）の溶出量は、オーステナイト
系ステンレス鋼５ＵＳ３０４Ｌ。

５ＵＳ３１６Ｌに比較して約２倍であるが、本発明の実
施例である５ＵＳ４１０Ｔｉ　　（光輝焼鈍皮膜付材）
の溶出量はオーステナイト系ステンレス鋼５ＵＳ３０４
Ｌ、５ＵＳ３１６Ｌと同等であり、光輝焼鈍皮膜は金属
成分の腐蝕溶出に対して非常に効果的であることがわか
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、高温で腐蝕環境に
ある湿分分離加熱器伝熱管の表面に耐食性に優れた光輝
焼鈍皮膜を形成させることによって、最少のコストによ
り湿分分離加熱器伝熱管からの金属成分の溶出を抑制で
きる。

従って、ドレン回収を行っても給水中のクラッド濃度の
上昇は抑制され、ひいては原子炉への持ち込みクラッド
は減少され、放射線二の増大を抑制することかできる。

これにより、作業者放射線被曝が低減され、安全性、信
頼性の向上を図ることができる。

１３・・・ドレンタンク、１４・・・ドレン管、１５−
・・ドレンポンプ、１６・・・トレン回収配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　原子炉と、この原子炉の発生蒸気によって駆動される
   高圧タービンと、この高圧タービンからの蒸気を加熱し
   て湿分を分離させる湿分分離加熱器と、この湿分分離加
   熱器からの蒸気によって駆動される低圧タービンと、こ
   の低圧タービンから排出される蒸気を復水化させる復水
   器と、この復水器の復水を順次加熱する給水加熱器とを
   備え、循環サイクルを構成する原子力発電プラントにお
   いて、前記湿分分離加熱器の伝熱管として、光輝焼鈍皮
   膜を形成させたフェライト系ステンレス鋼製の伝熱管を
   用いることを特徴とする原子力発電プラント。