JP2001242286A - 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置 - Google Patents

原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置

Info

Publication number
JP2001242286A
JP2001242286A JP2000054608A JP2000054608A JP2001242286A JP 2001242286 A JP2001242286 A JP 2001242286A JP 2000054608 A JP2000054608 A JP 2000054608A JP 2000054608 A JP2000054608 A JP 2000054608A JP 2001242286 A JP2001242286 A JP 2001242286A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
main steam
steam
signal
pressure
pressure control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000054608A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4301681B2 (ja
Inventor
Masayuki Nakajima
誠之 中島
Yutaka Yokota
豊 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000054608A priority Critical patent/JP4301681B2/ja
Priority to US09/793,101 priority patent/US6643348B2/en
Publication of JP2001242286A publication Critical patent/JP2001242286A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4301681B2 publication Critical patent/JP4301681B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00Details of nuclear power plant
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00Control of nuclear power plant
    • G21D3/04Safety arrangements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D5/00Arrangements of reactor and engine in which reactor-produced heat is converted into mechanical energy
    • G21D5/04Reactor and engine not structurally combined
    • G21D5/06Reactor and engine not structurally combined with engine working medium circulating through reactor core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】タービングランド蒸気蒸化器、給水ポンプ駆動
用蒸気タービン及び蒸気式空気抽出器の駆動蒸気が急激
に減少することを防止することができる蒸気タービン制
御装置を得る。 【解決手段】主蒸気ライン61に設けた主蒸気圧力検出
器26及び主蒸気圧力設定器30からの信号に基づき主
蒸気圧力制御信号を演算する演算器32と、主蒸気隔離
弁2が全閉したことを検出する主蒸気隔離弁全閉検出器
34と、主蒸気隔離弁2の全閉を検出した場合圧力制御
切替信号を出力し、圧力制御信号を原子炉ドーム圧力制
御信号から主蒸気圧力制御信号側に切り替える圧力制御
信号切替器33を設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子炉で発生する
蒸気を、主蒸気系統を介して蒸気タービンに供給するも
のであって、該主蒸気系統の途中に原子炉隔離のための
主蒸気隔離弁を配設した原子力発電プラントの蒸気ター
ビン制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の原子力発電プラントの蒸気タービ
ン制御装置の一例である、特開平9─80195号公報
に開示されている例について、図8及び図9を参照して
説明する。
【0003】図8は、原子力発電プラントの主蒸気系統
及びタービンバイパス系統を説明するための系統図であ
る。原子炉1で発生した蒸気は、主蒸気系統61並びに
この主蒸気系統61の途中であって、原子炉格納容器3
の内側及び外側に配設された複数例えば10個の主蒸気
隔離弁(MSIV)2、主蒸気ヘッダ4、主蒸気止め弁
5及び蒸気加減弁(CV)6を介して蒸気タービン8に
供給される。主蒸気隔離弁2は、圧力制御を行う弁とは
独立に、個別に原子炉を隔離するために設けられたもの
であり、原子炉格納容器3の内外の事故により系外に原
子炉冷却材が流出する恐れが生じた場合等に原子炉格納
容器3の内外を自動的に遮断するものであり、通常運転
時には開している。
【0004】主蒸気止め弁5は蒸気タービン8を停止す
る場合に蒸気タービン8への蒸気を遮断するものであ
り、蒸気加減弁6は、原子炉1で発生し蒸気タービン8
に流入する蒸気流量を調整するものである。蒸気タービ
ン8に流入した蒸気により蒸気タービン8は回転し、蒸
気タービン8に直結された発電機9により電気出力が得
られる。
【0005】また、主蒸気系統61とは別に主蒸気ヘッ
ダ4から分岐し、タービンバイパス弁7を経由して復水
器10に至るタービンバイパス系統62が備えられてい
る。さらに、主蒸気系統61からタービングランド蒸気
蒸化器12、給水ポンプ駆動用蒸気タービン13、蒸気
式空気抽出器14の駆動蒸気を供給する蒸気系統も設け
られている。
【0006】通常運転時には、原子炉ドーム圧力検出器
11で検出された原子炉ドーム圧力すなわち原子炉1の
蒸気圧力がその圧力設定値になるように蒸気加減弁6に
よって調節され、このときタービンバイパス弁7は全閉
に保持されている。一方、プラント起動停止時や送電系
統に事故が発生した場合などには、蒸気加減弁6の開度
が制限を受けることから、原子炉1の圧力はタービンバ
イパス弁7により調節される。
【0007】図9は図8の原子力発電プラントの蒸気タ
ービン制御装置の従来例について説明するためのブロッ
ク構成図である。蒸気加減弁6及びタービンバイパス弁
7の開度は、次に述べる蒸気タービン制御装置によって
制御される。原子炉1に設置された原子炉ドーム圧力検
出器11から出力される圧力信号は、蒸気タービン制御
装置19に入力され、原子炉ドーム圧力設定器23の圧
力設定値と比較されて第1の圧力偏差演算器24により
圧力偏差が演算される。
【0008】第1の圧力偏差演算器24で得られた圧力
偏差は、原子炉ドーム圧力制御演算器25に入力され、
偏差に比例した信号が圧力制御信号29として第1の低
値選択器18に入力される。
【0009】第1の低値選択器18において圧力制御信
号29は、速度/負荷制御演算器15からの速度/負荷
制御信号、負荷制限器16の負荷制限信号、最大流量制
限器17からの最大流量制限信号と比較される。そし
て、第1の低値選択器18は、これらの信号のうち最も
低値の信号を選択して蒸気加減弁6の開度指令信号とし
て出力する。
【0010】また原子炉ドーム圧力制御演算器25で演
算された圧力制御信号29と蒸気加減弁開度指令信号と
の偏差信号を第1の偏差演算器20で求め、一方、最大
流量制限器17で演算された最大流量制限信号と蒸気加
減弁開度指令信号との偏差信号を第2の偏差演算器21
で求める。そして、これら第1の偏差演算器20及び第
2の偏差演算器21の信号は第2の低値選択器22に入
力され、比較された後に、その低値がタービンバイパス
弁7の開度指令信号として出力される。
【0011】なお、原子炉ドーム圧力検出器11は信頼
性向上のため一般的に多重化されているが、図9では三
重化されたドーム圧力の検出器の中間値を第1の中間値
選択器27により選択し制御に使用する構成を示してい
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところが、以上述べた
従来の原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置にお
いては、通常運転中の原子炉1の圧力が一定となるよう
な制御は、原子炉1に設置された原子炉ドーム圧力検出
器11からの圧力信号に基づき蒸気加減弁6により調節
されているが、原子炉格納容器3の内外で例えば原子炉
隔離信号検出器(図示せず)により検出される事故が発
生し主蒸気隔離弁2が事故時自動で全閉すると、原子炉
1の圧力、つまり原子炉ドーム圧力が急激に上昇する。
このため、蒸気加減弁6及びタービンバイパス弁7が開
動作し、タービングランド蒸気蒸化器12、給水ポンプ
駆動用蒸気タービン13、蒸気式空気抽出器14の駆動
用蒸気が急激に減少する。図10は、これを説明するた
めの信号波形図である。
【0013】すなわち、図9において、主蒸気隔離弁2
が全閉すると、図10(a)[縦軸は圧力、横軸は時間
を示す]のように原子炉1に設置された原子炉ドーム圧
力検出器11からの圧力信号が上昇する。従って、蒸気
タービン制御装置19の第1の圧力偏差演算器24の出
力である圧力偏差は上昇するので、図10(c)[縦軸
は出力、横軸は時間を示す]のように原子炉ドーム圧力
制御演算器25にて演算された圧力制御信号29は上昇
し、第1の低値選択器18の出力は、速度/負荷制御信
号、負荷制限信号又は最大流量制限信号のいずれかによ
り制限されるまでは上昇する。従って、蒸気加減弁6は
開くことになる。
【0014】一方、圧力制御信号29が第1の第1の低
値選択器18で制限を受けるようになると、蒸気加減弁
6の開度指令信号は制限された値となるため、偏差演算
器20で演算される圧力制御信号29と蒸気加減弁開度
指令信号との偏差信号が上昇する。従って、第2の偏差
演算器21で演算された圧力制御信号29と最大流量制
限信号との偏差信号により制限されるまでは、第2の低
値選択器22の出力は上昇するため、タービンバイパス
弁7の開度指令信号は図10(c)に示すように上昇
し、タービンバイパス弁7は開くことになる。図10
(b)は縦軸は出力、横軸は時間を示すドーム圧力制御
信号36の波形図である。
【0015】前述のように蒸気加減弁6及びタービンバ
イパス弁7が開動作すると、主蒸気隔離弁2以降の主蒸
気系統61内の残留蒸気が蒸気タービン8に流入又は復
水器10に直接回収されるので、タービングランド蒸気
蒸化器12、給水ポンプ駆動用蒸気タービン13、蒸気
式空気抽出器14の駆動用蒸気(主蒸気圧力)は図10
(a)に示すように急激に減少する。
【0016】これによって、タービングランド蒸気蒸化
器12の加熱蒸気が喪失し、短時間の内にタービングラ
ンド蒸気蒸化器12から蒸気タービン8へのグランドシ
ール蒸気の供給量が低下し蒸気タービン8に悪影響を与
える可能性がある。また、蒸気式空気抽出器14の駆動
蒸気の急激な減少により復水器10の真空度低下も比較
的大きくなる。
【0017】本発明はかかる従来の事情に基づいてなさ
れたものであり、主蒸気隔離弁が閉じたとしても主蒸気
止め弁又は蒸気加減弁、及びタービンバイパス弁が開動
作することなく、タービングランド蒸気蒸化器、給水ポ
ンプ駆動用蒸気タービン及び蒸気式空気抽出器の駆動蒸
気の急激な低下を防止することができる原子力発電プラ
ントの蒸気タービン制御装置を提供することを目的とす
る。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、原子炉で発生する主蒸
気を、主蒸気系統を介して蒸気タービンに供給する主蒸
気系統の途中に主蒸気隔離弁を配設した原子力発電プラ
ントの蒸気タービン制御装置において、前記主蒸気隔離
弁が閉じたときに、前記主蒸気圧力の低下を抑制する手
段を備えた原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置
である。
【0019】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記主蒸気圧力の低下を抑制する手段は、前記主蒸
気隔離弁が閉じたときに、原子炉ドーム圧力制御信号か
ら前記主蒸気圧力制御信号側に切り替える手段である請
求項1に記載の原子力発電プラントの蒸気タービン制御
装置である。
【0020】前記目的を達成するため、請求項3に対応
する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記主蒸気圧力の低下を抑制する手段は、前記主蒸
気隔離弁が閉じたときに、蒸気加減弁及びタービンバイ
パス弁を制御する手段である請求項1に記載の原子力発
電プラントの蒸気タービン制御装置である。
【0021】前記目的を達成するため、請求項4に対応
する発明は、原子炉で発生した蒸気が主蒸気隔離弁、主
蒸気ライン及び蒸気加減弁を経て蒸気タービンに流入す
るよう構成され、前記原子炉のドーム圧力が一定になる
よう原子炉ドーム圧力検出器と原子炉ドーム圧力設定手
段からの信号に基づき原子炉ドーム圧力制御信号を演算
し、前記原子炉ドーム圧力制御信号に基づき蒸気加減弁
の開度を制御すると共に、前記蒸気タービンに流入する
蒸気量を制限するよう制御された場合、前記原子炉のド
ーム圧力が一定となるように、前記蒸気タービンをバイ
パスし復水器に蒸気を導くラインに設けたタービンバイ
パス弁の開度を前記原子炉ドーム圧力制御信号に基づき
開方向に制御する蒸気タービン制御装置において、前記
主蒸気ラインに設けた主蒸気圧力検出器及び主蒸気圧力
設定手段からの信号に基づき主蒸気圧力制御信号を演算
する演算手段と、前記主蒸気隔離弁が全閉したことを検
出する主蒸気隔離弁全閉検出手段と、前記主蒸気隔離弁
の全閉を検出した場合圧力制御切替信号を出力し、圧力
制御信号を前記原子炉ドーム圧力制御信号から前記主蒸
気圧力制御信号側に切り替える圧力制御信号切替手段と
を設けた原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置で
ある。
【0022】請求項1乃至請求項4のいずれか一つに対
応する発明によれば、主蒸気隔離弁が全閉したときに、
蒸気加減弁及びタービンバイパス弁の開動作を防止す
る。
【0023】前記目的を達成するため、請求項5に対応
する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記主蒸気隔離弁全閉検出手段からの信号が解除さ
れた場合、前記圧力制御信号の主蒸気圧力制御信号から
原子炉ドーム圧力制御信号への切替え時の急激な変化を
抑制する手段を設けた請求項4に記載の原子力発電プラ
ントの蒸気タービン制御装置である。
【0024】請求項5に対応する発明によれば、圧力制
御を原子炉ドーム圧力制御に復帰させる際の原子炉ドー
ム圧力への外乱を防止する。
【0025】前記目的を達成するため、請求項6に対応
する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記圧力制御切替信号を、主蒸気隔離弁全閉信号に
より保持し、運転員の操作により解除する手段を設けた
請求項4又は請求項5に記載の原子力発電プラントの蒸
気タービン制御装置である。
【0026】請求項6に対応する発明によれば、主蒸気
隔離弁が全閉した後、圧力制御信号の原子炉ドーム圧力
制御への復帰を運転員の判断により行うことができる。
【0027】前記目的を達成するため、請求項7に対応
する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記圧力制御切替信号を、主蒸気隔離弁全閉信号に
より保持し、主蒸気隔離弁全開信号により解除する手段
を設けた請求項4又は請求項5に記載の原子力発電プラ
ントの蒸気タービン制御装置である。
【0028】請求項7に対応する発明によれば、圧力制
御信号の原子炉ドーム圧力制御への復帰を自動的に行う
ことができる。
【0029】前記目的を達成するため、請求項8に対応
する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記圧力制御切替信号を、主蒸気隔離弁全閉信号に
より保持し、原子炉ドーム圧力信号がある値α以下にな
ったことを検出する信号判定手段を設け、該信号判定手
段からの信号により前記圧力制御切替信号の保持を解除
する手段を設けた請求項4又は請求項5に記載の原子力
発電プラントの蒸気タービン制御装置である。
【0030】請求項8に対応する発明によれば、主蒸気
隔離弁が全閉した後、原子炉ドーム圧力が十分に減圧さ
れ原子炉が停止した状態で、圧力制御信号の原子炉ドー
ム圧力制御への復帰を自動的に行うことができる。
【0031】前記目的を達成するため、請求項9に対応
する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記主蒸気圧力検出器を多重化し、多重化された主
蒸気圧力検出器からの信号の中間値を中間値選択手段に
より選択し主蒸気圧力制御演算に用いる請求項4又は請
求項5に記載の原子力発電プラントの蒸気タービン制御
装置である。
【0032】請求項9に対応する発明によれば、主蒸気
隔離弁が全閉したときに、主蒸気圧力検出器3系のうち
1系が故障した場合でも、圧力制御信号に正常な主蒸気
圧力信号を出力することができる。
【0033】前記目的を達成するため、請求項10に対
応する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記主蒸気圧力検出器を多重化し、多重化された主
蒸気圧力検出器からの信号の高値を高値選択手段により
選択し主蒸気圧力制御演算に用いる請求項4又は請求項
5に記載の原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置
である。
【0034】請求項10に対応する発明によれば、主蒸
気隔離弁が全閉したときに、主蒸気圧力検出器2系のう
ち1系が故障した場合でも、圧力制御信号に主蒸気圧力
の低下を抑える方向に制御することができる。
【0035】前記目的を達成するため、請求項11に対
応する発明は、次のように構成したものである。すなわ
ち、前記圧力制御信号切替手段からの出力により、その
信号切替状態を表示する状態表示手段を備えた請求項4
又は請求項5に記載の原子力発電プラントの蒸気タービ
ン制御装置である。
【0036】請求項11に対応する発明によれば、圧力
制御信号の切替状態を運転員が容易に確認することがで
きる。
【0037】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る原子力発電プ
ラントの蒸気タービン制御装置の実施の形態を説明す
る。図1は、本発明の第1の実施の形態を示すブロック
構成図である。この第1の実施の形態は、図9に示した
従来の技術の蒸気タービン制御装置19に対し、概略次
のように構成したものである。すなわち、主蒸気隔離弁
(MSIV)2が閉じたときに、主蒸気圧力すなわち主
蒸気ヘッダ4又は主蒸気系統61の圧力の低下を抑制す
る手段を備えたものであり、その第2は主蒸気隔離弁2
が閉じたときに、原子炉ドーム圧力制御信号から主蒸気
圧力制御信号側に切り替える手段を備えたものである。
【0038】以下、その具体的な構成について説明す
る。図8の主蒸気ヘッダ4又は主蒸気系統(主蒸気配
管)61に設けた主蒸気圧力検出器26及び主蒸気圧力
設定器30からの信号により演算を行う第2の圧力偏差
演算器31と、第2の圧力偏差演算器31からの信号を
演算して主蒸気圧力制御信号37を出力する主蒸気圧力
制御演算器32と、原子炉1を隔離する主蒸気隔離弁2
が全閉したことを検出する主蒸気隔離弁全閉検出器34
と、主蒸気隔離弁2が全閉したときは圧力制御信号29
を主蒸気圧力制御信号37側に切り替える圧力制御信号
切替器33とを追加して設け、主蒸気隔離弁2が全閉し
たときは、主蒸気隔離弁全閉検出器34からの圧力制御
切替信号38を受けて圧力制御信号切替器33の接続状
態がa−c間から、b−c間に切り替わり、圧力制御信
号29へ出力する信号が原子炉ドーム圧力制御信号36
から主蒸気圧力制御信号37へ切り替わるように構成し
たものである。以上述べた構成以外は、図9に示す従来
の技術と同一であるので、同一の構成要素には同一符号
を付しその説明は省略する。
【0039】以上のように構成することにより、次のよ
うな作用効果が得られる。図2は、これを説明するため
の信号波形図である。
【0040】すなわち、図2(a)に示すように主蒸気
隔離弁2が全閉し、圧力制御信号切替器33により圧力
制御信号29が主蒸気圧力制御信号37に切り替わった
場合、主蒸気隔離弁2の下流にある主蒸気圧力検出器2
6の圧力は、蒸気の供給がなくなり低下しているため、
主蒸気圧力設定器30との偏差により演算される主蒸気
圧力制御信号37は0以下、すなわち全閉指令となり、
蒸気加減弁6及びタービンバイパス弁7は全閉となり、
蒸気タービン8と復水器10への蒸気流入がなくなり、
図2(a)に示すように主蒸気隔離弁2以降の主蒸気系
統61内の残留蒸気の急激な減少を防止できる。従っ
て、タービングランド蒸気蒸化器12の加熱蒸気として
主蒸気系統内の残留蒸気を供給することが可能となり、
タービングランド蒸気蒸化器12からの蒸気タービン8
へのグランドシール蒸気の供給量低下を抑制することが
できる。
【0041】また、蒸気式空気抽出器14の駆動蒸気の
急激な減少を防止し、蒸気が入って霧吹きのような作用
で復水器10の真空度低下を抑制できる。この結果、既
設のプラントであっても主蒸気隔離弁2が全閉となるこ
との問題点は生ずることなく、既設のプラントにも簡単
に適用できる。
【0042】なお、図2(b)は、原子炉ドーム圧力制
御信号36及び主蒸気圧力制御信号37の波形図を示
し、図2(c)は圧力制御信号29の波形図を示してい
る。
【0043】図3は、本発明の第2の実施の形態を示す
ブロック構成図である。この第2の実施の形態は、図1
に示した第1の実施の形態に対し、概ね主蒸気隔離弁全
閉検出器34からの信号が解除された場合、圧力制御信
号の主蒸気圧力制御信号37から原子炉ドーム圧力制御
信号36への切替え時の急激な変化を抑制する手段を追
加したものである。
【0044】具体的には、図1に示した第1の実施の形
態に対し、原子炉ドーム圧力制御信号36と圧力制御信
号29との偏差を演算する圧力制御偏差演算器43と、
主蒸気隔離弁全閉検出器34からの圧力制御切替信号3
8が発生しないとき信号を出力する論理否定回路(論理
反転回路)39と、論理否定回路39から出力が生じた
とき瞬時に信号を出力するワンショット回路40と、ワ
ンショット回路40からの出力が生じたとき瞬時に閉状
態とする接点42と、信号を入力した場合であって入力
値を初期値として、ある変化率で出力が減するバイアス
信号発生器41とを追加して設け、圧力制御信号切替器
33の動作により、圧力制御信号29が原子炉ドーム圧
力制御信号36側に復帰する場合に、圧力制御信号29
の急激な変化を抑えるよう構成したものである。
【0045】このように構成した第2の実施の形態によ
れば、次のような作用効果が得られる。図4はこれを説
明するための信号波形図[縦軸は圧力、横軸は時間を示
す図]である。
【0046】今、図1に示した蒸気タービン制御装置に
おいて、一旦主蒸気隔離弁2が全閉した後に、圧力制御
切替信号38が不成立となった場合には、圧力制御信号
29は圧力制御信号切替器33により、主蒸気圧力制御
信号37から原子炉ドーム圧力制御信号36に切り替わ
る。このとき主蒸気圧力制御信号37と原子炉ドーム圧
力制御信号36との間に偏差があった場合、その偏差分
圧力制御信号29が急激に変化し、図4(b)に示すよ
うに原子炉ドーム圧力が変動することが考えられる。
【0047】これに対し本実施の形態によれば、圧力制
御信号29と原子炉ドーム圧力制御信号36間の偏差を
バイアスとして原子炉ドーム圧力制御信号36側に加え
そのバイアスを徐々にある変化率で減少させることによ
り、図4(a)に示すように原子炉ドーム圧力の変動を
抑え安定した切り替えを行うことが可能となる。
【0048】図5は、本発明の第3の実施の形態を示す
ブロック構成図である。この第3の実施の形態は、概ね
図1に示した第1の実施の形態又は図3に示した第2の
実施の形態に対して、圧力制御切替信号を主蒸気隔離弁
全閉信号により保持し、運転員の操作により解除する手
段を新たに設けるか、又は圧力制御切替信号を主蒸気隔
離弁全閉信号により保持し、主蒸気隔離弁全開信号によ
り解除する手段を新たに追加したものである。
【0049】具体的には、一旦成立した圧力制御切替信
号38を保持するために、論理否定回路(論理反転回
路)55と、論理和回路44及び論理積回路45から構
成される信号の自己保持手段46と、自己保持手段46
の論理積回路45に信号を出力し自己保持を解除するた
めの手動リセット操作器47とを追加して設けたもので
ある。この例は、主蒸気隔離弁全開検出器48を設けて
いない場合である。
【0050】このように構成した本実施の形態によれ
ば、圧力制御切替信号38が成立し、圧力制御信号29
が主蒸気圧力制御信号37に切り替わった状態を保持
し、手動リセット操作器47により保持した圧力制御切
替信号38の解除を行うことが可能であり、運転員の判
断により圧力制御を原子炉ドーム圧力制御側に手動で切
り替えることが可能となる。
【0051】図5に示す本実施の形態において、自己保
持手段46を解除するための手段として手動リセット操
作器47に置き換えて、主蒸気隔離弁全開検出器48
と、論理否定回路55の直列回路を設けように構成して
もよい。
【0052】このように構成した本実施の形態によれ
ば、圧力制御切替信号38が成立し圧力制御信号29が
主蒸気圧力制御信号37に切り替わった状態を保持し、
主蒸気隔離弁2の全開により保持した圧力制御切替信号
38の解除を行うことが可能であり、主蒸気隔離弁2が
確実に全開したことを検出して圧力制御を原子炉ドーム
圧力制御側に自動で切り替えることが可能となる。
【0053】図6は、本発明の第4の実施の形態を示す
ブロック構成図である。この第4の実施の形態は、図5
に示した第3の実施の形態において、自己保持手段46
を解除するための手段として手動リセット操作器47に
置き換えて、原子炉ドーム圧力信号28がある一定の値
α(例えば1MPa)以下になったことを検出する圧力
α以下検出器49と論理否定回路39の直列回路を設
け、原子炉ドーム圧力信号28が、ある十分に減圧され
た値α以下になった場合に圧力制御切替信号38を解除
する手段を設けたものである。
【0054】本実施の形態によれば、圧力制御切替信号
38が成立し圧力制御信号29が主蒸気圧力制御信号3
7に切り替わった状態を保持し、その後原子炉停止のた
めの原子炉の減圧操作を行い原子炉の減圧が完了したこ
とを検出し圧力制御切替信号38の解除を行うことが可
能であり、原子炉の停止と共に圧力制御を原子炉ドーム
圧力制御側に自動で切り替えることが可能となる。
【0055】図7は、本発明の第5の実施の形態を示す
ブロック構成図である。この第5の実施の形態は、図1
に示した第1の実施の形態及び図3に示した第2の実施
の形態において、主蒸気圧力検出器26を複数、最大3
台を設けたものである。具体的には、主蒸気圧力検出器
26を2台と第2の中間値選択器50を追加して設け、
主蒸気圧力信号35に、三重化された主蒸気圧力検出器
26からの信号のうち第2の中間値選択器50により選
択された中間値を用いるものである。
【0056】これにより、主蒸気隔離弁2が全閉したと
きに、主蒸気圧力検出器26の3系のうち1系が故障し
た場合でも、圧力制御信号29に正常な主蒸気圧力信号
35を出力することができる。
【0057】図7に示す本実施の形態において、主蒸気
圧力検出器26の3台を2台とし、第2の中間値選択器
50の代りに主蒸気圧力検出器26の出力のうちの、高
値を選択する高値選択器51を追加して設けるように構
成してもよい。
【0058】この場合、主蒸気圧力信号35に、二重化
された主蒸気圧力検出器26からの信号のうち高値選択
器51により選択された高い方の値を用いることとな
る。これにより、主蒸気隔離弁2が全閉したときに、主
蒸気圧力検出器26の2系のうち1系が故障した場合で
も、主蒸気圧力信号35の低下を抑える方向に制御する
ことができる。
【0059】本発明は、以上述べた実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように実施することが
できる。すなわち、図1に示した第1の実施の形態及び
図2に示した第2の実施の形態において、圧力制御信号
切替器33から接点切替状態を出力し、その信号切替状
態を表示する第1の状態表示器及び第2の状態表示器を
設けるようにしてもよい。これにより、圧力制御信号2
9の切り替え状態を運転員が容易に認識することが可能
となる。
【0060】又、以上述べた実施の形態では、主蒸気隔
離弁が閉じたときに、主蒸気圧力の低下を抑制する手段
として、主蒸気隔離弁2が閉じたときに、原子炉ドーム
圧力制御信号から主蒸気圧力制御信号側に切り替える手
段例えば圧力制御信号切替器33で構成したが、これに
代えて図8において、主蒸気隔離弁2が閉じたときに、
蒸気加減弁6及びタービンバイパス弁7を制御できる手
段で構成してもよい。
【0061】更に、図5の実施の形態で、自己保持手段
46の入力として主蒸気隔離弁全閉検出器34及び手動
リセット操作器47又は主蒸気隔離弁全閉検出器34及
び主蒸気隔離弁全開検出器48を設けた例について説明
したが、自己保持手段46の入力として主蒸気隔離弁全
閉検出器34及び手動リセット操作器47並びに主蒸気
隔離弁全開検出器48を設けるように構成してもよい。
【0062】前述の図5の実施の形態の論理積回路45
の入力として、図6の実施の形態の圧力α以下検出器4
9と論理否定回路39の直列回路を接続し、この直列回
路の他端に原子炉圧力信号28を入力するように構成し
てもよい。
【0063】また、図5、図6及び図7の実施の形態
は、図1の実施の形態をベースにした場合を説明してい
るが、これらの説明を図3の実施の形態をベースとして
も同様に実施できる。
【0064】更に、以上述べた実施形態の速度/負荷制
御演算器15、負荷制限器16、最大流量制限器17、
第1の低値選択器18、第1の偏差演算器20、第2の
第2の偏差演算器21、第2の低値選択器22、原子炉
ドーム圧力設定器23、第1の第1の圧力偏差演算器2
4、原子炉ドーム圧力制御演算器25、第1の中間値選
択器27、主蒸気圧力設定器30、第2の圧力偏差演算
器31、主蒸気圧力制御演算器32、圧力制御信号切替
器33、論理否定回路39,55、ワンショット回路4
0、バイアス信号発生器41、接点42、圧力制御偏差
演算器43、論理和回路44、論理積回路45、手動リ
セット操作器47、圧力α以下検出器49、第2の中間
値選択器50、高値選択器51は、いずれもハードウェ
ア構成に限らず、例えばプログラムが格納されたメモリ
及びこのメモリ内容を読み出し演算出力可能なCPU
(中央演算処理回路)からなる手段、あるいはこれらに
類似した手段のいずれかで構成してもよい。
【0065】又、第1の状態表示器、第2の状態表示器
は、いずれもハードウェア構成に限らず、例えば状態信
号を表示する表示部と、状態を表示するための信号を記
憶したり、プログラムを格納するメモリ部及びこのメモ
リ内容を読み出し演算出力可能なCPU(中央演算処理
回路)からなる手段、あるいはこれらに類似した手段の
いずれかで構成してもよい。
【0066】図7の実施の形態において、主蒸気圧力検
出器26を三重化したり、二重化したが、これ以外の多
重化を行ってもよい。
【0067】
【発明の効果】本発明によれば、においては、主蒸気隔
離弁の全閉時に蒸気加減弁、及びタービンバイパス弁が
全閉することになるので、タービングランド蒸気蒸化
器、給水ポンプ駆動用蒸気タービン及び蒸気式空気抽出
器の駆動蒸気が急激に減少することを防止することがで
き、主蒸気系統に残留した蒸気を有効に活用することが
可能となる原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原子力発電プラントの蒸気タービン制
御装置に係る第1の実施の形態を示すブロック構成図。
【図2】図1の実施の形態の作用効果を説明するための
信号波形図。
【図3】本発明の原子力発電プラントの蒸気タービン制
御装置に係る第2の実施の形態を示すブロック構成図。
【図4】図3の実施の形態の作用効果を説明するための
信号波形図。
【図5】本発明の原子力発電プラントの蒸気タービン制
御装置に係る第3の実施の形態を示すブロック構成図。
【図6】本発明の原子力発電プラントの蒸気タービン制
御装置に係る第4の実施の形態を示すブロック構成図。
【図7】本発明の原子力発電プラントの蒸気タービン制
御装置に係る第5の実施の形態を示すブロック構成図。
【図8】本発明及び従来の原子炉発電プラントの主蒸気
系統及びタービンバイパス系統の系統図。
【図9】従来の原子力発電プラントの蒸気タービン制御
装置に係る一例を示すブロック構成図。
【図10】図9の問題点を説明するための信号波形図。
【符号の説明】
1…原子炉、2…主蒸気隔離弁(MSIV)、3…原子
炉格納容器、4…主蒸気ヘッダ、5…主蒸気止め弁、6
…蒸気加減弁(CV)、7…タービンバイパス弁、8…
蒸気タービン、9…発電機、10…復水器、11…原子
炉ドーム圧力検出器、12…タービングランド蒸気蒸化
器、13…給水ポンプ駆動用蒸気タービン、14…蒸気
式空気抽出器、15…速度/負荷制御演算器、16…負
荷制限器、17…最大流量制限器、18…第1の低値選
択器、19…蒸気タービン制御装置、20…第1の偏差
演算器、21…第2の偏差演算器、22…第2の低値選
択器、23…原子炉ドーム圧力設定器、24…第1の圧
力偏差演算器、25…原子炉ドーム圧力制御演算器、2
6…主蒸気圧力検出器、27…第1の中間値選択器、2
8…原子炉ドーム圧力信号、29…圧力制御信号、30
…主蒸気圧力設定器、31…第2の圧力偏差演算器、3
2…主蒸気圧力制御演算器、33…圧力制御信号切替
器、34…主蒸気隔離弁全閉検出器、35…主蒸気圧力
信号、36…原子炉ドーム圧力制御信号、37…主蒸気
圧力制御信号、38…圧力制御切替信号、39…論理否
定回路、40…ワンショット回路、41…バイアス信号
発生器、42…接点、43…圧力制御偏差演算器、44
…論理和回路、45…論理積回路、46…自己保持手
段、47…手動リセット操作器、48…主蒸気隔離弁全
開検出器、49…圧力α以下検出器、50…第2の中間
値選択器、51…高値選択器、55…論理否定回路、6
1…主蒸気系統、62…タービンバイパス系統。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01K 13/02 F01K 13/02 A G21D 3/04 G21D 3/04 T

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉で発生する主蒸気を、主蒸気系統
    を介して蒸気タービンに供給する主蒸気系統の途中に主
    蒸気隔離弁を配設した原子力発電プラントの蒸気タービ
    ン制御装置において、 前記主蒸気隔離弁が閉じたときに、前記主蒸気圧力の低
    下を抑制する手段を備えた原子力発電プラントの蒸気タ
    ービン制御装置。
  2. 【請求項2】 前記主蒸気圧力の低下を抑制する手段
    は、前記主蒸気隔離弁が閉じたときに、原子炉ドーム圧
    力制御信号から前記主蒸気圧力制御信号側に切り替える
    手段である請求項1に記載の原子力発電プラントの蒸気
    タービン制御装置。
  3. 【請求項3】 前記主蒸気圧力の低下を抑制する手段
    は、前記主蒸気隔離弁が閉じたときに、蒸気加減弁及び
    タービンバイパス弁を制御する手段である請求項1に記
    載の原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置。
  4. 【請求項4】 原子炉で発生した蒸気が主蒸気隔離弁、
    主蒸気ライン及び蒸気加減弁を経て蒸気タービンに流入
    するよう構成され、前記原子炉のドーム圧力が一定にな
    るよう原子炉ドーム圧力検出器と原子炉ドーム圧力設定
    手段からの信号に基づき原子炉ドーム圧力制御信号を演
    算し、前記原子炉ドーム圧力制御信号に基づき蒸気加減
    弁の開度を制御すると共に、前記蒸気タービンに流入す
    る蒸気量を制限するよう制御された場合、前記原子炉の
    ドーム圧力が一定となるように、前記蒸気タービンをバ
    イパスし復水器に蒸気を導くラインに設けたタービンバ
    イパス弁の開度を前記原子炉ドーム圧力制御信号に基づ
    き開方向に制御する蒸気タービン制御装置において、 前記主蒸気ラインに設けた主蒸気圧力検出器及び主蒸気
    圧力設定手段からの信号に基づき主蒸気圧力制御信号を
    演算する演算手段と、 前記主蒸気隔離弁が全閉したことを検出する主蒸気隔離
    弁全閉検出手段と、 前記主蒸気隔離弁の全閉を検出した場合圧力制御切替信
    号を出力し、圧力制御信号を前記原子炉ドーム圧力制御
    信号から前記主蒸気圧力制御信号側に切り替える圧力制
    御信号切替手段と、 を設けたことを特徴とする原子力発電プラントの蒸気タ
    ービン制御装置。
  5. 【請求項5】 前記主蒸気隔離弁全閉検出手段からの信
    号が解除された場合、前記圧力制御信号の主蒸気圧力制
    御信号から原子炉ドーム圧力制御信号への切替え時の急
    激な変化を抑制する手段を設けたことを特徴とする請求
    項4に記載の原子力発電プラントの蒸気タービン制御装
    置。
  6. 【請求項6】 前記圧力制御切替信号を、主蒸気隔離弁
    全閉信号により保持し、運転員の操作により解除する手
    段を設けたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記
    載の原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置。
  7. 【請求項7】 前記圧力制御切替信号を、主蒸気隔離弁
    全閉信号により保持し、主蒸気隔離弁全開信号により解
    除する手段を設けたことを特徴とする請求項4又は請求
    項5に記載の原子力発電プラントの蒸気タービン制御装
    置。
  8. 【請求項8】 前記圧力制御切替信号を、主蒸気隔離弁
    全閉信号により保持し、原子炉ドーム圧力信号がある値
    α以下になったことを検出する信号判定手段を設け、該
    信号判定手段からの信号により前記圧力制御切替信号の
    保持を解除する手段を設けたことを特徴とする請求項4
    又は請求項5に記載の原子力発電プラントの蒸気タービ
    ン制御装置。
  9. 【請求項9】 前記主蒸気圧力検出器を多重化し、多重
    化された主蒸気圧力検出器からの信号の中間値を中間値
    選択手段により選択し主蒸気圧力制御演算に用いること
    を特徴とする請求項4又は請求項5に記載の原子力発電
    プラントの蒸気タービン制御装置。
  10. 【請求項10】 前記主蒸気圧力検出器を多重化し、多
    重化された主蒸気圧力検出器からの信号の高値を高値選
    択手段により選択し主蒸気圧力制御演算に用いることを
    特徴とする請求項4又は請求項5に記載の原子力発電プ
    ラントの蒸気タービン制御装置。
  11. 【請求項11】 前記圧力制御信号切替手段からの出力
    により、その信号切替状態を表示する状態表示手段を備
    えたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の原
    子力発電プラントの蒸気タービン制御装置。
JP2000054608A 2000-02-29 2000-02-29 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置 Expired - Fee Related JP4301681B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000054608A JP4301681B2 (ja) 2000-02-29 2000-02-29 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置
US09/793,101 US6643348B2 (en) 2000-02-29 2001-02-27 Steam turbine control device of nuclear power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000054608A JP4301681B2 (ja) 2000-02-29 2000-02-29 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001242286A true JP2001242286A (ja) 2001-09-07
JP4301681B2 JP4301681B2 (ja) 2009-07-22

Family

ID=18575839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000054608A Expired - Fee Related JP4301681B2 (ja) 2000-02-29 2000-02-29 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6643348B2 (ja)
JP (1) JP4301681B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2013374887B2 (en) * 2013-01-24 2016-12-15 Worgas Bruciatori S.R.L. Apparatus for the production of gas
CN103628933B (zh) * 2013-12-02 2015-12-02 成都成发科能动力工程有限公司 实现小型汽轮机组危急保护系统功能的控制方法
CN104712378B (zh) * 2015-02-06 2016-05-11 广东电网有限责任公司电力科学研究院 火电机组主蒸汽压力闭环节能控制方法和系统
CN104863646B (zh) * 2015-05-29 2016-03-16 马鞍山当涂发电有限公司 一种超临界机组给水泵汽机保护系统及其使用方法
CN110159363B (zh) * 2019-06-26 2023-10-27 国能龙源蓝天节能技术有限公司 拖动异步发电机的低压汽轮机带负荷启动的控制方法
CN111255531B (zh) * 2020-01-20 2022-03-22 岭东核电有限公司 核电站汽轮机的进汽门带负荷开关试验及其参数确定方法
CN113217132B (zh) * 2021-04-29 2023-09-19 广东核电合营有限公司 用于核电站的蒸汽转换控制设备、方法和蒸汽转换系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630839A (en) * 1968-11-26 1971-12-28 Westinghouse Electric Corp System and method for operating a boiling water reactor-steam turbine plant
JPS59180497A (ja) 1983-03-31 1984-10-13 株式会社東芝 原子炉圧力制御装置
US4658590A (en) * 1984-12-28 1987-04-21 Hitachi, Ltd. Steam turbine governor system and method of controlling the same
US5293411A (en) * 1989-07-14 1994-03-08 Hitachi, Ltd. Nuclear reactor power control method and device
US5268939A (en) * 1992-10-19 1993-12-07 General Electric Company Control system and method for a nuclear reactor
JPH0980195A (ja) * 1995-09-13 1997-03-28 Toshiba Corp 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4301681B2 (ja) 2009-07-22
US20020075985A1 (en) 2002-06-20
US6643348B2 (en) 2003-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abrial Steam-boiler control specification problem
JP4909294B2 (ja) タービンバイパス制御装置及び制御方法
JPH0236961B2 (ja)
JP2001242286A (ja) 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置
JP4230638B2 (ja) 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置
JP3975457B2 (ja) タービン制御装置
JPH0980195A (ja) 原子力発電プラントの蒸気タービン制御装置
JP2539403B2 (ja) プロセス制御装置
JP3548644B2 (ja) タービン駆動給水ポンプ制御装置
JPH04299701A (ja) プロセス制御装置
JPH07158810A (ja) 給水加熱器の水位制御装置
JPH06230176A (ja) タ−ビン制御装置
JPH0572378A (ja) 原子炉故障検出方法及び装置と原子炉出力制御方法及びその装置
JPH07180508A (ja) 脱気器圧力制御装置
JPH05223206A (ja) ドレンタンク水位制御装置
JPS63278101A (ja) プロセス制御装置
JP3447840B2 (ja) 原子力プラントの湿分分離加熱器自動隔離装置
JPH0432799A (ja) 原子炉運転領域制限装置
JPH07325627A (ja) 脱気器水位制御装置
JPH01227997A (ja) 原子炉プラントの出力制御装置
JPS60252904A (ja) 信号2重化装置
JPH0758443B2 (ja) 液体供給方法およびその装置
JPS63121901A (ja) プロセス制御装置
JPH04179803A (ja) タービン制御装置
JPH0634782A (ja) 制御棒駆動水圧装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050818

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080715

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090331

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090421

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130501

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130501

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140501

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees