JP3179675B2 - 湿分分離器ドレンタンクの水位制御装置及び湿分分離器ドレンタンクの水位制御方法 - Google Patents

湿分分離器ドレンタンクの水位制御装置及び湿分分離器ドレンタンクの水位制御方法

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JP3179675B2 JP14444895A JP14444895A JP3179675B2 JP 3179675 B2 JP3179675 B2 JP 3179675B2 JP 14444895 A JP14444895 A JP 14444895A JP 14444895 A JP14444895 A JP 14444895A JP 3179675 B2 JP3179675 B2 JP 3179675B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は湿分分離器ドレンタンク
の水位制御装置および湿分分離器ドレンタンクの水位制
御方法に係わり、特に原子力発電プラントに好敵な湿分
分離器ドレンタンクの水位制御装置および湿分分離器ド
レンタンクの水位制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来一般に採用されているこの種の湿分
分離器ドレンタンク水位制御装置は、例えば特開昭58
−19606号公報にも記載されているように、蒸気発
生器ランバック動作時、急開装置により弁開度100%
信号を非常用水位調節弁に出力し、非常用水位調節弁を
全開させるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の湿分分離器ド
レンタンクにおいては、通常運転負荷から負荷降下した
時には負荷の低下に伴い湿分分離器ドレンタンク内圧力
も低下し、これにより湿分分離器ドレンタンクから復水
器にドレンを排出するドレン配管に設けた非常用水位調
節弁の入口圧力における飽和温度T1(この非常用水位
調節弁入口圧力における飽和温度T1は「湿分分離器ド
レンタンク内圧力」+「湿分分離器ドレンタンク内ドレ
ン水位と非常用水位調節弁までの静水頭」の飽和温度を
示す)も低下する。
【0004】また、負荷降下時、湿分分離器ドレンタン
ク内ドレン温度も負荷の低下に伴い低下するが、湿分分
離器ドレンタンク内ドレン水位が上昇し非常用水位調節
弁が一旦開した後で、非常用水位調節弁が全閉となった
場合、現時点での湿分分離器ドレンタンクから排出され
た高温のドレンが非常用水位調節弁入口部配管内に滞留
することになる。
【0005】非常用水位調節弁入口圧力における飽和温
度T1は低下している状態に対し、非常用水位調節弁入
口部ドレン配管に滞留したドレンは飽和温度の高い状態
のまま滞留するため、非常用水位調節弁入口部配管内の
ドレンの飽和温度T2と非常用水位調節弁入口圧力にお
ける飽和温度T1の関係が「T2>T1」となり、ドレ
ン配管内に飽和温度高低の状態が生じ非常用水位調節弁
入口部のドレンにフラッシュが発生する。
【0006】通常湿分分離器ドレンタンク内のドレン
は、湿分分離器ドレンタンクからヒータ側ドレン配管と
復水器側ドレン配管との分岐点へ流動し、そしてこの分
岐点からヒータへ配管を経由して排出されるが、非常用
水位調節弁入口部のドレン配管内には、飽和温度高低の
状態が生じ易く、これにより非常用水位調節弁入口部配
管内に滞溜したドレンがフラッシュした場合、このドレ
ンフラッシュにより非常用水位調節弁入口部ドレンが上
流側に上昇し、前述した湿分分離器ドレンタンクからヒ
ータ側ドレン配管と復水器側ドレン配管ヘの配管分岐点
へ流れているドレンが、湿分分離器ドレンタンク側に押
し戻され、湿分分離器ドレンタンク内のドレン水位を上
昇させ、場合によっては異常水位として警報が作動しタ
ービンをトリップに至らしめる恐れがあった。
【0007】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、原子力発電プラントの湿分分離器
ドレンタンク水位制御において、たとえ負荷降下時であ
っても非常用水位調節弁入口部ドレン配管内のドレンフ
ラッシュによる湿分分離器ドレンタンク内ドレン水位が
上昇することのないこの種の湿分分離器ドレンタンク水
位制御装置を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、湿分
分離器で発生したドレンを貯蔵するドレンタンクと、こ
のドレンタンクからヒータまたは復水器へ排出するドレ
ン量を調節する常用水位調節弁および非常用水位調節弁
と、前記ドレンタンク内のドレン水位を検出し、その水
位に応じた信号を出力する水位検出器と、前記水位調節
弁の開度を制御する常用水位調節計および非常用水位調
節計を備えた湿分分離器ドレンタンク水位制御装置にお
いて、前記水位調節弁の開度を制御する水位調節計に、
タービン負荷降下時、非常用水位調節弁が一旦開した場
合は、非常用水位調節計内に設けた最大弁開度メモリ回
路にその非常用水位調節弁開度を記憶させ、解列迄その
弁開度以下には閉じないようにする手段を設け、所期の
目的を達成するようにしたものである。
【0009】また、湿分分離器で発生したドレンを貯蔵
するドレンタンクと、このドレンタンクからヒータまた
は復水器へ排出するドレン量を調節する常用水位調節弁
および非常用水位調節弁と、前記ドレンタンク内のドレ
ン水位を検出し、この水位に応じた信号を出力する水位
検出器と、前記水位調節弁の開度を制御する常用水位調
節計および非常用水位調節計を備え、ドレンタンク内の
ドレン水位を所定水位に保つようになした湿分分離器ド
レンタンク水位制御方法において、タービン負荷降下
時、前記非常用水位調節弁が一旦開した場合は、非常用
水位調節計内の最大弁開度メモリ回路にその非常用水位
調節弁開度を記憶させ、かつ解列迄その弁開度以下には
閉じないようにしたものである。
【0010】
【作用】すなわちこのように形成されている湿分分離器
ドレンタンク水位制御装置および制御方法であると、タ
ービンの負荷降下時、非常用水位調節弁が一旦開けば、
非常用水位調節弁開度制限回路の最大弁開度メモリ回路
にその弁開度が記憶され、その開度以下には閉じないよ
うに形成,すなわち非常用水位調節弁の開度操作信号が
制限されるので、これにより、非常用水位調節弁入口部
配管内のドレンは、湿分分離器ドレンタンク内圧力と復
水器内圧力との圧力差により、常に湿分分離器ドレンタ
ンクから復水器へと流動することになり、非常用水位調
節弁入口部配管内に高温のドレンが滞溜することはな
く、したがって負荷降下時であっても非常用水位調節弁
入口部ドレン配管内のドレンフラッシュによる湿分分離
器ドレンタンク内ドレン水位が上昇することはなくなる
のである。
【0011】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図1には原子力発電プラントの湿分分離器
ドレンタンクのドレン水位制御系統が示されている。図
中2が湿分分離器であり、4が湿分分離器ドレンタンク
である。高圧タービン1の排気蒸気は、この湿分分離器
2を経由し、低圧タービン3に送られるが、湿分分離器
2で発生したドレンは、湿分分離器ドレンタンク4に貯
蔵される。
【0012】湿分分離器ドレン配管系統には、湿分分離
器ドレンタンク4内に貯蔵されたドレンを湿分分離器ド
レンタンク4外に排出するドレン配管7が設けられ、そ
してこのドレン配管7には、ヒータ5にドレンを排出す
るドレン配管8、9と、復水器6にドレンを排出するド
レン配管10、11が接続されている。また、このヒー
タ側ドレン配管8、9には常用水位調節弁12が、復水
器側ドレン配管10、11には非常用水位調節弁13が
それぞれ1台づつ設置されている。
【0013】湿分分離器ドレンタンク水位制御系統に
は、湿分分離器ドレンタンク4内ドレン水位を検出する
ための検出配管と常用水位検出器14および非常用水位
検出器15が設けられており、この水位検出器14、1
5は湿分分離器ドレンタンク4内ドレン水位に応じた信
号18、19を、常用水位調節計16と非常用水位調節
計17にそれぞれ出力するように形成されている。
【0014】常用および非常用水位調節計16、17
は、常用設定信号40と非常用設定信号41とそれぞれ
の水位信号18、19との偏差を演算する偏差演算器2
0、21と、その偏差演算信号を比例+積分演算するP
I演算器22、23が内部に設けられており、そしてP
I演算器22、23は、PI演算信号24、25を出力
する。
【0015】PI演算信号である調節計出力電気信号2
4、25は、電空変換器26、27に伝達され、ここで
電気信号から空気信号に変換され、常用水位調節弁12
と非常用水位調節弁13に電空変換器で変換された空気
信号28、29がそれぞれ伝達される。常用水位調節弁
12および非常用水位調節弁13は、この空気信号によ
り弁開度0〜100%の範囲で開閉する。
【0016】通常運転中は、湿分分離器ドレンタンク4
内のドレン水位が常用水位(NWL)一定に保持される
よう、常用水位調節計16の設定値は常用水位(NW
L)にセットされており、常用水位(NWL)設定値と
湿分分離器ドレンタンク4内ドレン水位との差をPI演
算し、常用水位調節弁12を開閉することにより、ヒー
タ5にドレンを排出している。
【0017】また、非常用水位調節計17の設定値は、
非常用水位(DWL)にセットされており、湿分分離器
2ドレン量の増加等により湿分分離器ドレンタンク4内
ドレン水位が上昇し、常用水位(NWL)より上側に設
定された非常用水位(DWL)を越えた場合は、非常用
水位(DWL)設定値と湿分分離器ドレンタンク4内ド
レン水位との差をPI演算し、非常用水位調節弁13を
開閉することにより、復水器6にドレンを排出する。こ
のようにして、湿分分離器ドレンタンク4内のドレン水
位は規定水位NWLになるよう制御されている。
【0018】このような制御装置において、特に本発明
では、非常用水位調節計17に開度相当の信号であるP
I演算信号31を記憶しておく最大弁開度メモリ回路3
0と、最大弁開度メモリ回路出力信号32とPI演算信
号31の内、信号レベルが低い信号を選択し、その選択
した低値側信号を出力する低値選択器33が設けられて
いる。
【0019】運転負荷相当であるタービン第1段後の圧
力を検出し、その圧力に応じた信号35を出力する圧力
発信器34は、規定負荷検知回路36、37に負荷相当
の圧力信号35を出力する。規定負荷検知回路36、3
7は第1段後圧力発信器の出力信号35により規定負荷
以上か、規定負荷以下かを判定する。
【0020】インターロック回路38は、規定負荷以下
が検知回路36により検知された場合、規定負荷検知状
態信号39がONとなり、これにより非常用水位調節計
17の最大弁開度メモリ回路30が作動する。
【0021】負荷降下時、規定負荷以下検知回路36で
規定負荷以下が検知されると最大弁開度メモリ回路30
が作動するが、湿分分離器ドレンタンク4内ドレン水位
が上昇し非常用水位調節弁13がPI演算信号31によ
り開した場合、この最大弁開度メモリ回路30にその開
度が記憶され、その後、PI演算信号31が先に最大弁
開度メモリ回路30に記憶された弁開度以上の信号であ
る場合は、その開度が記憶される。
【0022】最大弁開度メモリ回路出力信号32とPI
演算信号31は低値選択器33で信号レベルが比較さ
れ、この2点の内、低値信号を選択し出力するが、非常
用水位調節弁13は低値側信号で弁開側に動作する特性
(非常用水位調節弁は逆に高値側信号で弁閉側に動作す
る)となっているため、常に最大弁開度メモリ回路30
で記憶された開度以下の信号は出力されず、この出力信
号により非常用水位調節弁は一旦開いた開度以下には閉
じないことになる。
【0023】負荷降下後で、負荷上昇し通常運転となる
場合は規定負荷まで上昇すると規定負荷以上検知回路3
7で規定負荷以上が検知され、検知回路37の出力信号
42がONし、ワイプアウト回路43により規定負荷以
下信号39が遮断されるため、負荷上昇時には最大弁開
度メモリ回路30は作動しない。この最大弁開度メモリ
回路30が作動しない場合は、最大弁開度メモリ回路3
0は弁開度0%相当信号を出力するようにしておけば、
低値選択器33はPI演算信号31を選択し出力するた
め、負荷上昇時は非常用水位調節弁13の弁開度は制限
されないことになる。
【0024】図2は、他の実施例を示すもので、図1に
対し原子炉ランバック作動時の先行制御回路を追加した
ものである。原子炉ランバック作動時の先行制御回路
は、原子炉ランバック作動時の湿分分離器ドレンタンク
4内のドレン水位上昇を予め予想し、非常用水位調節弁
13を先行的に全開する回路である。
【0025】原子炉ランバック作動時ランバック信号4
4がONした場合、切替器45は弁開度100%相当信
号46を選択しこの信号46を出力する。低値選択器4
8はこの弁開度100%相当信号46と、PI演算信号
31と最大弁開度メモリ回路出力信号32の低値側信号
49の信号レベルを比較し両者のいずれか低値側信号を
選択し出力するが、この場合、弁開度100%相当信号
46の方が低値側であるため(非常用水位調節弁13は
低値側信号で弁開側に動作する特性のため)、これを選
択し非常用水位調節弁13が全開となる。
【0026】原子炉ランバック信号44がリセットされ
た場合、切替器45が弁開度0%相当信号47を選択
し、低値選択器48はPI演算信号31と最大弁開度メ
モリ回路出力信号32の低値側信号49を選択し出力す
る。この時、最大弁開度メモリ回路30は原子炉ランバ
ック作動時実際の湿分分離器ドレンタンク4内のドレン
水位上昇によるPI演算信号31を記憶しているため、
原子炉ランバック信号44リセット時は現時点で記憶し
ている弁開度信号を最大弁開度メモリ回路30は出力す
ることになる。
【0027】以上説明してきたようにこのように形成さ
れた湿分分離器ドレンタンクの水位制御装置であると、
負荷降下時非常用水位調節弁が開すれば、開した開度以
下には非常用水位調節弁が閉じる事がないため、非常用
水位調節弁入口部配管にドレンが滞溜することがなく、
配管内でのドレンフラッシュが発生せず、湿分分離器ド
レンタンクへのドレン配管からのドレン逆流による湿分
分離器ドレンタンク内のドレン水位上昇を防止すること
ができる。すなわち,負荷の低下に伴い、非常用水位調
節弁入口圧力における飽和温度T1が低下しても、非常
用水位調節弁入口部配管内ドレンの飽和温度T2が非常
用水位調節弁入口圧力における飽和温度T1より高くな
るという状態(T2>T1)が生じず、非常用水位調節
弁入口部のドレンフラッシュが生じることがなくなるの
で、湿分分離器ドレンタンク内のドレン水位上昇を防止
することができるのである。
【0028】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、原子力発電プラントの湿分分離器ドレンタンク水位
制御において、たとえ負荷降下時であっても非常用水位
調節弁入口部ドレン配管内のドレンフラッシュによる湿
分分離器ドレンタンク内ドレン水位が上昇することのな
いこの種の湿分分離器ドレンタンク水位制御装置を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の湿分分離器ドレンタンク水位制御装置
を有する原子力発電プラントの湿分分離器ドレンタンク
のドレン水位制御系統図である。
【図2】本発明の他の実施例を示すものにして、湿分分
離器ドレンタンク水位制御装置を有する原子力発電プラ
ントの要部を示す湿分分離器ドレンタンクのドレン水位
制御系統図である。
【符号の説明】 1…高圧タービン、2…湿分分離器、3…低圧タービ
ン、4…湿分分離器ドレンタンク、5…ヒータ、6…復
水器、12…常用水位調節弁、13…非常用水位調節
弁、14…常用水位検出器、15…非常用水位検出器、
16…常用水位調節計、17…非常用水位調節計、30
…最大弁開度メモリ回路、33…低値選択器、34…第
1段後圧力発信器、36…規定負荷以下検知回路、37
…規定負荷以上検知回路、38…インターロック回路。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 湿分分離器で発生したドレンを貯蔵する
    ドレンタンクと、このドレンタンクからヒータまたは復
    水器へ排出するドレン量を調節する常用水位調節弁およ
    び非常用水位調節弁と、前記ドレンタンク内のドレン水
    位を検出し、その水位に応じた信号を出力する水位検出
    器と、前記水位調節弁の開度を制御する常用水位調節計
    および非常用水位調節計を備えた湿分分離器ドレンタン
    ク水位制御装置において、 前記水位調節弁の開度を制御する水位調節計に、タービ
    ン負荷降下時、非常用水位調節弁が一旦開した場合は、
    非常用水位調節計内に設けられている最大弁開度メモリ
    回路にその非常用水位調節弁開度を記憶させ、解列迄そ
    の弁開度以下には閉じないようにする弁制御手段を設け
    たことを特徴とする湿分分離器ドレンタンクの水位制御
    装置。
  2. 【請求項2】 湿分分離器で発生したドレンを貯蔵する
    ドレンタンクと、このドレンタンクからヒータまたは復
    水器へ排出するドレン量を調節する常用水位調節弁およ
    び非常用水位調節弁と、前記ドレンタンク内のドレン水
    位を検出し、その水位に応じた信号を出力する水位検出
    器と、前記水位調節弁の開度を制御する常用水位調節計
    および非常用水位調節計を備えた湿分分離器ドレンタン
    ク水位制御装置において、 前記非常用水位調節弁の開度を制御する水位調節計に、
    非常用水位調節弁の開度を制限する水位調節弁開度制限
    回路を設けるとともに、該水位調節弁開度制限回路の最
    大弁開度メモリ回路に、タービン負荷降下時、非常用水
    位調節弁が開したとき、その非常用水位調節弁開度を記
    憶させ、解列迄その弁開度以下には閉じないようにする
    手段を設けたことを特徴とする湿分分離器ドレンタンク
    の水位制御装置。
  3. 【請求項3】 湿分分離器で発生したドレンを貯蔵する
    ドレンタンクと、このドレンタンクからヒータまたは復
    水器へ排出するドレン量を調節する常用水位調節弁およ
    び非常用水位調節弁と、前記ドレンタンク内のドレン水
    位を検出し、その水位に応じた信号を出力する水位検出
    器と、前記水位調節弁の開度を制御する常用水位調節計
    および非常用水位調節計を備えた湿分分離器ドレンタン
    ク水位制御装置において、 前記非常用水位調節計内に、規定負荷以下で前記非常用
    水位調節弁が開すればその弁開度を記憶する最大弁開度
    メモリ回路と、その記憶した弁開度以下には非常用水位
    調節弁が閉じないようにする低値選択器を設けたことを
    特徴とする湿分分離器ドレンタンクの水位制御装置。
  4. 【請求項4】 湿分分離器で発生したドレンを貯蔵する
    ドレンタンクと、このドレンタンクからヒータまたは復
    水器へ排出するドレン量を調節する常用水位調節弁およ
    び非常用水位調節弁と、前記ドレンタンク内のドレン水
    位を検出し、その水位に応じた信号を出力する水位検出
    器と、前記水位調節弁の開度を制御する常用水位調節計
    および非常用水位調節計を備え、ドレンタンク内のドレ
    ン水位を所定水位に保つようになした湿分分離器ドレン
    タンク水位制御方法において、 タービン負荷降下時、前記非常用水位調節弁が一旦開し
    た場合は、非常用水位調節計内の最大弁開度メモリ回路
    にその非常用水位調節弁開度を記憶させ、かつ解列迄そ
    の弁開度以下には閉じないようにしたことを特徴とする
    湿分分離器ドレンタンクの水位制御方法。
  5. 【請求項5】 湿分分離器で発生したドレンを貯蔵する
    ドレンタンクと、このドレンタンクからヒータまたは復
    水器へ排出するドレン量を調節する常用水位調節弁およ
    び非常用水位調節弁と、前記ドレンタンク内のドレン水
    位を検出し、その水位に応じた信号を出力する水位検出
    器と、前記水位調節弁の開度を制御する常用水位調節計
    および非常用水位調節計を備え、ドレンタンク内のドレ
    ン水位を所定水位に保つようになした湿分分離器ドレン
    タンク水位制御方法において、 タービン負荷降下時、前記非常用水位調節弁が一旦開し
    た場合は、非常用水位調節計内の最大弁開度メモリ回路
    にその非常用水位調節弁開度を記憶させ、かつその弁開
    度を保つようになし、解列後に所定の弁開度に閉じるよ
    うにしたことを特徴とする湿分分離器ドレンタンクの水
    位制御方法。
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