JPH01208605A - 過熱器出口蒸気温度制御装置 - 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１ （産業上の利用分野） 本発明は高速増殖炉発電プラント等において、蒸気を過
熱する過熱器の出口蒸気温度を制御する過熱器出口蒸気
温度制御装置に関する。

（従来の技術） 一般に、液体金属冷却形高速増殖炉発電プラントの主要
部分は、原子炉で発生した核エネルギを中間熱交換器に
移送する１次冷却系と、中間熱交換器からのエネルギを
蒸気発生器に移送する２次冷却系と、蒸気発生器で得た
エネルギにより蒸気タービンを駆動する水・蒸気系とか
ら構成されている。

第４図は、このような液体金属冷却形高速増殖炉プラン
トの一つである液体金属ナリトウム冷却形高速増殖炉プ
ラントの一例を示すもので、このプラントの主要部分は
、１次ナトリウム系Ｉ、　２次ナトリウム系■および水
・蒸気系■とから偶成されている。

１次ナトリウム系工は、原子炉１で発生した核エネルギ
を液体金属ナトリウムを介して中間熱交換器２に移送す
るために設けられてあり、原子炉１に液体金属ナトリウ
ムを循環さける１次系配管３には、上流から順に中間熱
交換器２，１次系ポンプ４が設けられている。

２次ナトリウム系■は、中間熱交換器２で得たエネルギ
を液体金属ナトリウムを介して過熱器５および蒸発器６
からなる蒸気発生器に移送するために設けられてお′す
、中間熱交換器２で熱交換されエネルギを得た液体金属
ナトリウムを循環させる２次系配管７には、過熱器５．
蒸発器６および２次系ポンプ８が順に設けられている。

水・蒸気系■は、過熱器５および蒸発器６で１９だエネ
ルギにより蒸気タービン９を駆動するために設けれてお
り、過熱器５で熱交換した蒸気を循環させろ水・蒸気系
配管１６には蒸気タービン９゜復水器１０．給水ポンプ
１３．蒸発器６および気水分ｗＩ器１５等が設（プられ
ている。

すなわち、過熱器５で熱交換され高温となった蒸気は、
主蒸気止め弁１７．蒸気加減弁１８が設置された配管を
通り蒸気タービン９に導かれ、蒸気タービン９を駆動し
た後、復水器１０により復水とされて、復水ポンプ１１
．低圧給水過熱器１２を順に経て給水ポンプ１３に導か
れる。

また、蒸気タービン９の入口側配管には主蒸気止め弁１
７の上流側から分岐し、一端を復水器１０に接続され、
タービンバイパス弁２０が介挿されたタービンバイパス
配管１９が配設されている。

そして、給水ポンプ１３に導かれた水は、高圧給水過熱
器１４．給水制御弁２１を通り蒸発器６に流入し、ここ
で蒸気とされた後、気水分離器１５に流入し、過熱器５
に導かれる。

なお、気水分離器１５から過熱器５に至る配管には過熱
器５の上流側から分岐し過熱器５の下流側に一端を接続
され、過熱器バイパス弁２３を介挿された過熱器バイパ
ス配管２２が配設されている。

このような高速増殖炉発電プラントにおける水・蒸気系
■の起動時の運転は、蒸発器６で発生した蒸気をまず過
熱器バイパス配管２２を経て蒸気タービン９に送り、そ
の後蒸気の流路を過熱器５側に切換える。過熱器５側に
切換えることにより２次ナトリウム系■からの入熱で過
熱器出口蒸気温度は上界するが、この湿度変化率が大き
いときは、水・蒸気配管１６あるいは蒸気タービン９に
大きなサーマルストレスを発生させるので、例えば５０
℃／ｈに抑えなければならない。

しかしながら、このような過熱器出口蒸気温度制御は、
熟練した運転員の経験を必要とするばかりでなく、運転
員数の増加あＪ：び運転員への負担増加を招き、また運
転員の操作ミスにつながり、水・蒸気系配管１３および
蒸気タービン１２に大きなサーマルストレスを発生させ
、プラントの健全性が損われる可能性があった。

（発明が解決しようとする課前） 上述したように従来のプラン１〜では、過熱器出口蒸気
温度制御は熟練した運転員の経験を必要とし、運転員数
の増加および運転日の負担増加を招いた。また運転員の
操作ミスにより水・蒸気系配管１６および蒸気タービン
９に大きなサーマルストレスを発生させプラントの健全
性を損う恐れもあった。

本発明はこのような事情にもとづいてなされた′　　も
ので、その目的は過熱器出口蒸気温度制卸を運転員の手
を介さず自動的に行うことができ、運転員の負担軽減お
よび運転員の削減を図ることができるとともに、プラン
トの運転信頼性向上を図ることができるプランｌ〜の過
熱器出口蒸気温度制御装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用）本発明は上記
目的を達成するために、高速増殖炉の発電プラントの水
・蒸気系配管に配置される過熱器の上流側に介挿される
第１の流量制御弁の開度および前記過熱器を前記第１の
流量制御弁上流側でバイパスする過熱器バイパス配管に
介挿される第２の流量制御弁の開度を操作して、前記水
・蒸気系配管の前記過熱器バイパス配管下流側過熱器出
口蒸気温度を制御する過熱器出口蒸気温度制ＷＪ装置に
おいて、前記過熱器出口蒸気温度を入力し、この過熱器
出口蒸気温度があらかじめ定められた時間変化率となる
ように前記第１および第２の流量制御弁の開度を操作す
ることを特徴とするものである。

したがって、本発明の過熱器出口蒸気温度制御装置によ
れば、過熱器出口蒸気温度をあらかじめ定められた時間
変化率で上昇させることが可能となり、水・蒸気系配管
および蒸気タービンのサーマルストレスを回避すること
ができるので、プラン１〜の運転信頼性を向上させるこ
とができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の過熱器出口蒸気温度制御装置の入出力
関係を示す系統図である。なお、既に説明した従来例と
同一構成部分には同一符号を付している。

高速増殖炉発電プラントの水・蒸気系配管１６に配置さ
れている過熱器５の上流側には第１の流量制御弁２４が
配置され、また下流側には過熱器出口蒸気の温度検出器
２５が配置されている。水・蒸気系配管１６の第１の流
研制御井２４の上流側から分岐して、水・蒸気系配管１
６の過熱器５の下流側に接続される過熱器バイパス配管
２２が配置されており、この過熱器バイパス配管２２に
第２の流量制御弁である過熱器バイパス弁２３が介挿さ
れている。また、温度検出器２５は水・蒸気系配管１６
と過熱器バイパス配管２２が接続される場所よりもざら
に下流に配置されている。符号２６は第１流量制御弁２
４および第２の流量制御弁である過熱器バイパス弁２３
の開度を操作する過熱器出口蒸気温度制御装置を示して
いる。すなわち、この過熱器出口蒸気温度制御装置２６
は、過熱器出口蒸気温度を測定する温度検出器２５から
の信号を入力して、過熱器出口蒸気温度の時間変化率が
あらかじめ定められた値となるように第１の流量制御弁
２４および第２の流量制御弁２３の開度を操作する。な
お、ここで過熱器出口蒸気温度とは水・蒸気系配管１６
からの２次系ナトリウムと熱交換した過熱器通過蒸気と
過熱器バイパス配管２２からの過熱器バイパス蒸気とが
混合された後の温度である。

第２図は第１図に示す過熱器出口蒸気温度制御装置２６
のブロック図を示すものである。過熱器出口蒸気温度の
温度検出器２５の信号は過熱器出口蒸気温度設定器２７
からの信号と比較器２８で偏差をとられ演算器２９で比
例積分演算される。なお設定器２７には横軸が時間ｔ、
縦軸が温度Ｔの関数が設定されている。たとえば、過熱
器出口蒸気温度の時間変化率５０℃／ｈを守るために時
間０時間から２時間の間に温度が３５０’Ｃから４５０
℃まで上昇するような時間温度特性が設定されている。

演算器２９の演算結果はそれぞれ関数発生器３０．３１
および手動自動切換器３２．３３を経て第１および第２
の流量制御弁２４．２３の開度を操作する。ここで関数
発生器３０．３１はスプリットレンジ特性をもたせてい
る。

つまり設定器２７からの過熱器出口蒸気温度設定値の上
昇に伴い、まず、第１の流量制御弁２４がＯ％開度から
１００％開度まで全開し、その後第２の流量制御弁２３
が１００％開度からＯ％開度まで仝閉するという特性を
持たせている。

第３図は以上のように構成された過熱器出口蒸気温度制
御装置２６を用いて蒸発器６単独運転から過熱器５通気
運転移行時の過熱器出口蒸気温度を示している。すなわ
ち、図において過熱器出口蒸気温度Ｔは実線で示されて
おり、時間ｔが例えば０時間から２時間の間に３５０℃
から４５０℃まで上昇している。曲線Ｆ、Ｆ’　はそれ
ぞれ過熱器通気聞（第１の流量制御弁２４の流量）およ
び過熱器バイパス流量（第２の流量制御弁２３の流量）
を示している。

すなわち、以上のように構成された過熱器出口蒸気温度
制御装置２６においては、設定器２７に必らかじめ設定
された過熱器出口蒸気温度の時間変化率に従って、まず
第１の流量制御弁２４が仝閉から全開まで操作され、そ
の後第２の流量制御弁２３が全開から全開まで操作され
過熱器出口蒸気温度は第３図曲線丁のように、ある時間
変化率内に保たれることになり、水・蒸気系配管１６お
よび蒸気タービン９のサーマルストレスを回避すること
かできる。

［発明の効果１ 以上述べたように、本発明の過熱器出口蒸気温度制御Ｉ
装置によれば、過熱器出口蒸気温度を市らかしめ定めら
れた時間変化率で上昇させることが可能となり、水・蒸
気系配管および蒸気タービンのサーマルストレスを回避
することができる。

また、過熱器出口蒸気温度制御を運転員の手を介さず自
動的に行うことができ、運転員の労力削減および運転員
の負担軽減を図ることができ、更には運転員の誤操作を
防ぐことも可能となるため、プラントの運転信頼性を従
来よりも大幅に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は第１図の
過熱器出口蒸気温度制御装置の機能を示すブロック図、
第３図は第１図の過熱器出口蒸気温度制御装置によって
制御された過熟型出ロ蒸気温度、過熱器通気旦、過熱バ
イパス流間を示すグラフ、第４図は従来の高速増殖炉発
電１ラントの系統図である。 ５・・・過熱器 １６・・・水・蒸気系配管 ２２・・・過熱器バイパス配管 ２３・・・第２の流量制御弁 ２４・・・第１の流量制御弁 ２５・・・温度検出器 ２６・・・過熱器出口蒸気温度制御装置代理人　弁理士
　則　近　憲　佑 同　　第子丸　健 第１図 、　　第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高速増殖炉の発電プラントの水・蒸気系配管に配
   置される過熱器の上流側に介挿される第１の流量制御弁
   の開度および前記過熱器を前記第１の流量制御弁上流側
   でバイパスする過熱器バイパス配管に介挿される第２の
   流量制御弁の開度を操作して、前記水・蒸気系配管の前
   記過熱器バイパス配管下流側過熱器出口蒸気温度を制御
   する過熱器出口蒸気温度制御装置において、前記過熱器
   出口蒸気温度を入力し、この過熱器出口蒸気温度があら
   かじめ定められた時間変化率となるように前記第１およ
   び第２の流量制御弁の開度を操作することを特徴とする
   過熱器出口蒸気温度制御装置。