JPH0333406A - 蒸気タービン系統の異常の診断装置 - Google Patents

蒸気タービン系統の異常の診断装置

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JPH0333406A
JPH0333406A JP1166659A JP16665989A JPH0333406A JP H0333406 A JPH0333406 A JP H0333406A JP 1166659 A JP1166659 A JP 1166659A JP 16665989 A JP16665989 A JP 16665989A JP H0333406 A JPH0333406 A JP H0333406A
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JP
Japan
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flow rate
feed water
steam
temperature
drain
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Pending
Application number
JP1166659A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Suzuki
鈴木 洋明
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • 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

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸気タービン系統の通常運転時における流量バ
ランスの異常の診断装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の蒸気タービン系統は、例えば、機械工学便覧に記
載されているように、タービン、湿分分離器、復水器、
給水加熱器、油気ライン、及び、ドレンライン等から構
成されており、降系統に設置された温度計、及び、ドレ
ン流量計の測定値をモニタすることにより蒸気タービン
系統の異常を診断していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、蒸気タービン系統の熱バランスを考慮
しておらず、流量バランスの異常を診断するためには多
数のドレン流量計を必要とするか、または、ドレン流量
計の数が十分でない場合には流量バランスの異常を定量
的に判断するのが困難であるという問題があった。
本発明の目的は蒸気タービン系統の熱バランスを考慮す
ることにより、計測が容易な温度の測定値から流量バラ
ンスの異常を診断し、安価な異常診断装置を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため1本発明では給水加熱器前後の
温度の測定値と給水流量の測定値から熱バランスを考慮
して抽気流量、及び、ドレン流量を求め、さらに、求め
られた流量を設計値と比較することにより蒸気タービン
系統の異常を診断するようにしたものである。
〔作用〕
給水加熱器について、給水流量Wfの測定値、及び、給
水人口エンタルピHf、in、給水出ロエンタルピHf
 、out、油気エンタルピHs、ドレンエンタルピH
d、in(入口) Hd 、out(出口)の測定値と
から熱バランスを考慮した次式を用いて抽気流量Ws及
びドレン流量W d 、in、W d 、outを求め
ることかできる。なお、WQは油気蒸気に含まれる水の
流量、HQはそのエンタルピである。
Wf(Hf、out−Hf、1n)=WsHs+WI2
HQ+Wd、1nWd。
1nWd 、out、Hd 、out     −(1
)Wd 、out=W s +W Q +Wd 、in
     −(2)(1)式の左辺は給水に与えられる
熱量、右辺第1項と第2項は油気により流入する熱量、
右辺第3項は給水加熱器に流入するドレンの熱量、右辺
第4項は給水加熱器から流出するドレンの熱量である。
各流体のエンタルピHは設計圧力と温度から求める。
また、油気の湿り度に設計値を用いることにより次式が
成り立つ。
WI2/Ws =a (設計値)       −(3
)(1)式から(3)式のうち、給水流量Wf及び流入
ドレン水流量Wd、inは既知なので、未知数は油気流
量Ws、油気蒸気に含まれる水の流量WllI、流出ド
レン流量Wd、outの三つである。これに対して方程
式は三つであるため、解くことができる。
以上のような方法により、給水加熱器前後の温度の測定
値と給水流量の測定値から抽気流量及びドレン流量を求
めることができる。
さらに、求められた抽気流量、及び、ドレン流量を設計
値と比較し、その差が評価誤差より大きい場合には、そ
の結果を表示装置に表示する。このように本発明では計
測が容易な温度の測定値からタービン系統の流量バラン
スの異常を診断することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。本実
施例は高圧タービン、低圧タービン、復水器、及び、二
台の給水加熱器からなる沸騰水型原子炉のタービン系統
に本発明を適用した例である。圧力容器1内の炉心2で
発生した蒸気は主蒸気管3を通って高圧タービン4に導
かれる。高圧タービン4からは一部の蒸気が油気ライン
13を通って給水加熱器10に導かれる。残りの蒸気は
低圧タービン5へ導かれる。低圧タービン5からは一部
の蒸気が油気ライン14を通って給水加熱器11へ導か
れる。残りの蒸気は復水器6で凝縮されて水になり、給
水加熱農工1、及び、給水加熱器10で昇温され、給水
ポンプ7で加圧された後、給水管8を通って圧力容器l
に戻る。油気ライン13から給水加熱器10に流入した
蒸気は凝縮して水になった後、ドレンライン15を通っ
て給水加熱器11に流入する。油気ライン14から給水
加熱器11に流入した蒸気は凝縮して水になった後、ド
レンライン15からの凝縮水と共にドレンライン16を
通って復水器6に流入する。このようなタービン系統に
おいて、給水流量は流量計30によって測定され、給水
加熱器前後の温度は温度計21から温度計29によって
測定され、その測定値は演算装置40に送られている。
流量計30は、ベンチュリ前後の差圧を流量に変換する
形式のものが圧力損失が小さく本発明に好適であり、温
度計には、熱電対が低コストで本発明に好適である。以
下、演算装[40の動作を説明する。演算装[40には
オンラインコンピュータまたはマイクロコンピュータが
好適であるが、アナログ回路で構成しても良い、まず、
給水加熱器10について、給水入口温度、給水出口温度
、抽気温度、ドレン温度の測定値、及び、設計圧力とか
ら、物性表に基づいて各流体のエンタルピHf。
Hs、Hdを計算する0次に、熱バランスを考慮した次
式を用いて抽気流量Ws及び蒸気中のドレン流量W2を
求める。
W s =W f (Hf 、out −Hf 、in
)÷(a(HQ−Hd、out)十Hs−Hd、out
)WQ=a XWf(Hf、out−Hf、in)÷(
a (HQ −Hd 、out)+Hs −Hd 、o
ut)Wd、out=(1,+a) XWf (Hf 
、out−Hf 、in)÷(a (H11−Hd 、
6ut)+Hs −Hd 、out)ここで、aは(3
)式で定義される設計値である。
次に、給水加熱器11について、給水入口温度。
給水出口温度、油気温度、ドレン温度の測定値及び設計
圧力とから、物性表に基づいて各流体のエンタルピHf
、Hs、Hdを計算する。さらに、熱バランスを考慮し
た次式を用いて抽気流量Ws及びドレン流量WQを求め
る。
W s = (W f (Hf 、out−Hf 、1
n)−Wd 、1n(Hd 、1n−Hd 、out)
)÷(a (Hn −Hd 、out)+Hs −Hd
 、out)W Q = a X (Wf (Hf 、
out−Hf 、in) −Wd 、1n(Hd 、1
n−Hd 、out))÷(a(H4−Hd、out)
+Hs−Hd、out)Wd、out=Wd、in+(
1千a) X(Wf (Hf 、out−Hf 、1n
)−Wd 、1n(Hd 、1n−Hd 、out))
÷(a (HQ −Hd 、out)+H!1−Hd、
out) ここで、aは(3)式で定義される設計値、Wd。
inは給水加熱器10から流入するドレン流量で、既知
である。このようにして求められた抽気流量、及び、ド
レン流量を、復水器の真空度に対応した設計値と比較し
、その・差が評価誤差、例えば2%、より大きいときに
は、その結果を表示装置41に表示する0表示装置41
はデイスプレィ装置が好適であるが、ラインプリンタで
も良い6例えば、油気ライン13にリークが発生したよ
うな場合には油気ライン13の抽気流量が減少するので
、その結果が表示装置41に表示され、運転員はタービ
ン系統の異常発生場所を容易に特定することができる。
このように本発明では計測が容易な温度の測定値からタ
ービン系統の流量バランスの異常を診断することができ
、また、高価な流量計の数が少なくて済むため安価な異
常診断装置を提供することができる。
本発明の更に他の実施例を第2図により説明する。第1
図で示した実施例との相違点は、低圧タービン4の下流
に湿分分離器9が設置されている点と、給水加熱器12
が設置されている点である。
給水加熱器10、及び、給水加熱器11について、熱バ
ランスから抽気流量とドレン流量を求める方法は第1図
の実施例と同様である。給水加熱器12については、ま
ず、給水入口温度、給水出口温度、油気温度、ドレン温
度の測定値、及び、設計圧力とから、物性表に基づいて
各流体のエンタルピHを計算する0次に、熱バランスを
考慮した次式を用いて抽気流量、及び、ドレン流量を求
める。
W s =(W f (Hf 、out−Hf 、in
) −Wd 、1n(Hd 、1n−Hd 、out)
)÷(a(HJI−Hd、out)+Hs−Hd、ou
t)Wfi = a X (Wf (Hf 、out−
Hf 、1n)−Wd 、1n(Hd 、1n−Hd 
、out))÷(a(HQ−Hd、out)+Hs−H
d、out)Wd 、out=Wd、in+(1+a)
 X(Wf (Hf 、out−Hf 、1n)−Wd
、1n(Hd、1n−Hd、out))÷(a (HA
  Hd pout)+Hs−Hd、out) ここで、aは(3)式で定義される設計値、Wd。
inは給水加熱器10から流入するドレン流量で、既知
である。このようにして、すべての抽気流量とドレン流
量を求めることができる。以上の方法は、給水加熱器が
三台以上の場合にも適用できるし、−台の給水加熱器に
二つ以上の油気ラインがある場合にも適用できる。この
ようにして求められた抽気流量及びドレン流量を、復水
器の真空度に対応した設計値と比較し、その差が評価誤
差、例えば、2%、より大きいときには、その結果を表
示装置41に表示する。このように、本実施例では計測
が容易な温度の測定値からタービン系統の流量バランス
の異常を診断することができ、また、高価な流量計の数
が少なくて済むため安価な異常診断装置を提供すること
ができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、蒸気タービン系統の熱バランスを考慮
することにより、計測が容易な温度の測定値から流量バ
ランスの異常を診断できるので、安価な異常診断装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す蒸気タービンプラント
の系統図、第2図は本発明の他の実施例を示す蒸気ター
ビンプラントの系統図である。 4・・・高圧タービン、5・・・低圧タービン、6・・
・復水器、7・・・給水ポンプ、8・・・給水管、9・
・・湿分分離器、10・・・給水加熱器、11・・・給
水加熱器、40第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、蒸気源からの蒸気を利用して機械的エネルギを発生
    させる蒸気タービン、前記蒸気タービンで利用された蒸
    気の湿分を分離する湿分分離器、前記蒸気タービンで利
    用された蒸気を凝縮させる復水器、凝縮した水を加熱す
    る給水加熱器、加熱された水を前記蒸気源に戻す給水ポ
    ンプ、前記蒸気タービン及び前記湿分分離器から一部の
    蒸気を前記給水加熱器に導く抽気ライン、前記給水加熱
    器で凝縮した蒸気を後段の給水加熱器または復水器に導
    くドレンラインからなる蒸気タービン系統において、 給水流量を測定する手段、前記給水加熱器前後の給水温
    度、抽出ラインの温度及びドレンラインの温度を測定す
    る手段、温度の測定値から流体のエンタルピを求める手
    段、流体のエンタルピと給水流量とから抽気流量及びド
    レン流量を求める手段及び求められた抽気流量及びドレ
    ン流量を設計値と比較して表示する手段とからなる蒸気
    タービン系統の異常の診断装置。
JP1166659A 1989-06-30 1989-06-30 蒸気タービン系統の異常の診断装置 Pending JPH0333406A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103196523A (zh) * 2013-04-01 2013-07-10 国家电网公司 基于辅助流量测量的汽轮机性能试验基准流量的校验方法
JP2016509234A (ja) * 2013-03-05 2016-03-24 ジーイー−ヒタチ・ニュークリア・エナジー・アメリカズ・エルエルシーGe−Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc 管圧力を測定する方法、及び装置

Cited By (2)

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