JPH0652049B2 - 加減弁ウオ−ミング制御方法および装置 - Google Patents
加減弁ウオ−ミング制御方法および装置Info
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- JPH0652049B2 JPH0652049B2 JP60117044A JP11704485A JPH0652049B2 JP H0652049 B2 JPH0652049 B2 JP H0652049B2 JP 60117044 A JP60117044 A JP 60117044A JP 11704485 A JP11704485 A JP 11704485A JP H0652049 B2 JPH0652049 B2 JP H0652049B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、原子力発電プラントにおいて、主タービンへ
の主蒸気流量を調節する加減弁を、原子炉昇圧時、特に
原子炉昇圧過程からタービン起動の直前までの間にウォ
ーミングする加減弁ウォーミング制御方法および装置に
関する。
の主蒸気流量を調節する加減弁を、原子炉昇圧時、特に
原子炉昇圧過程からタービン起動の直前までの間にウォ
ーミングする加減弁ウォーミング制御方法および装置に
関する。
一般に、原子力発電プラントにおいて、安全性や操作性
等を向上させるために、プロセス計算機システムを使用
したプラント自動制御システムによってプラント全体を
関連動作させている。
等を向上させるために、プロセス計算機システムを使用
したプラント自動制御システムによってプラント全体を
関連動作させている。
このプラント自動制御システムによるプラントの自動制
御範囲は、原子炉起動時から、途中のタービン起動、併
入、給水ポンプ切替、出力上昇のプラント起動、プラン
ト一定運転、出力下降、給水ポンプ切替、解列、原子炉
停止のプラント停止に至るまで全般にわたっている。
御範囲は、原子炉起動時から、途中のタービン起動、併
入、給水ポンプ切替、出力上昇のプラント起動、プラン
ト一定運転、出力下降、給水ポンプ切替、解列、原子炉
停止のプラント停止に至るまで全般にわたっている。
このうち従来は、第５図から第８図に示す装置等によ
り、加減弁の原子炉昇圧過程からタービン起動の直前ま
での間に亘って加減弁のウォーミング制御を行なってい
る。
り、加減弁の原子炉昇圧過程からタービン起動の直前ま
での間に亘って加減弁のウォーミング制御を行なってい
る。
第５図は加減弁ウォーミングに関与する部分のプラント
の系統を示している。
の系統を示している。
同図において、原子炉圧力容器１内で核加熱によって発
生した蒸気は、主蒸気ライン２を通って主タービン３へ
送給されて、主タービン３の回転に供される。この主蒸
気ライン２には上流側から順に主蒸気隔離弁４、加減弁
ウォーミング弁５および加減弁６を設けて、主タービン
３への主蒸気流入量の調整を行なっている。また、主タ
ービン３の回転に供された蒸気は、復水器７において冷
却され復水せしめられる。また、加減弁ウォーミング弁
５および加減弁６のそれぞれの上流側から、ドレンを復
水機７へ導びくドレンライン８，９が設けられており、
各ドレンライン８，９には加減弁ウォーミング弁シート
前ドレン弁８ａと加減弁シート前ドレン弁９ａが設けら
れている。
生した蒸気は、主蒸気ライン２を通って主タービン３へ
送給されて、主タービン３の回転に供される。この主蒸
気ライン２には上流側から順に主蒸気隔離弁４、加減弁
ウォーミング弁５および加減弁６を設けて、主タービン
３への主蒸気流入量の調整を行なっている。また、主タ
ービン３の回転に供された蒸気は、復水器７において冷
却され復水せしめられる。また、加減弁ウォーミング弁
５および加減弁６のそれぞれの上流側から、ドレンを復
水機７へ導びくドレンライン８，９が設けられており、
各ドレンライン８，９には加減弁ウォーミング弁シート
前ドレン弁８ａと加減弁シート前ドレン弁９ａが設けら
れている。
第６図は加減弁６をウォーミングする場合に関連動作す
る部分のみを誇張して表わしている。すなわち、このウ
ォーミング時には加減弁は全閉であり、加減弁シート前
ドレン弁９ａは全開であり、主蒸気隔離弁４は全開であ
る。
る部分のみを誇張して表わしている。すなわち、このウ
ォーミング時には加減弁は全閉であり、加減弁シート前
ドレン弁９ａは全開であり、主蒸気隔離弁４は全開であ
る。
第６図中、符号６ａは加減弁６の蒸気室である。原子炉
圧力容器１からの主蒸気は、主蒸気ライン２を通り加減
弁ウォーミング弁５によって流量を制御されて、蒸気室
６ａに流入し、加減弁６が全閉のため唯一の流出路であ
るドレンライン９を通って復水器７へ流出する。
圧力容器１からの主蒸気は、主蒸気ライン２を通り加減
弁ウォーミング弁５によって流量を制御されて、蒸気室
６ａに流入し、加減弁６が全閉のため唯一の流出路であ
るドレンライン９を通って復水器７へ流出する。
実際に加減弁６をウォーミングする場合には、加減弁ウ
ォーミング弁５の弁開度を制御していて、蒸気室６ａ内
への主蒸気流入量を調節して、蒸気室６ａを形成する筺
体６ｂを所定昇温速度で所定温度まで昇温させている。
そして、蒸気室６ａの筺体６ｂの昇温に供された主蒸気
は、真空ポンプ１０によって室内圧力を常に約４０mmＨ
gabs前後に保持されている復水器７内へ吸引されて行
く。
ォーミング弁５の弁開度を制御していて、蒸気室６ａ内
への主蒸気流入量を調節して、蒸気室６ａを形成する筺
体６ｂを所定昇温速度で所定温度まで昇温させている。
そして、蒸気室６ａの筺体６ｂの昇温に供された主蒸気
は、真空ポンプ１０によって室内圧力を常に約４０mmＨ
gabs前後に保持されている復水器７内へ吸引されて行
く。
このウォーミングを良好に行なうために、各部の所定量
を監視計測する計装品として、原子炉圧力容器１内の圧
力を計測する原子炉圧力センサ１１、主蒸気ライン２内
における主蒸気の温度を計測する主蒸気温度センサ１
２、加減弁６の蒸気室６ａ内の圧力を計測する加減弁蒸
気室圧力センサ１３、蒸気室６ａの筺体６ｂ自身のメタ
ル温度を内外から計測する加減弁蒸気室外面メタル温度
センサ１４と加減弁蒸気室内面メタル温度センサ１５を
設けている。
を監視計測する計装品として、原子炉圧力容器１内の圧
力を計測する原子炉圧力センサ１１、主蒸気ライン２内
における主蒸気の温度を計測する主蒸気温度センサ１
２、加減弁６の蒸気室６ａ内の圧力を計測する加減弁蒸
気室圧力センサ１３、蒸気室６ａの筺体６ｂ自身のメタ
ル温度を内外から計測する加減弁蒸気室外面メタル温度
センサ１４と加減弁蒸気室内面メタル温度センサ１５を
設けている。
ところが、運転員が手動により加減弁６のウォーミング
を行なう場合には、運転員の経験を基にして加減弁蒸気
室内面メタル温度センサ１５が表示する筺体６ｂの内面
温度を１５分おき位に監視しながら、適度に加減弁ウォ
ーミング弁５を開閉操作する必要があり、運転員に非常
に大きな負担がかかるものであった。
を行なう場合には、運転員の経験を基にして加減弁蒸気
室内面メタル温度センサ１５が表示する筺体６ｂの内面
温度を１５分おき位に監視しながら、適度に加減弁ウォ
ーミング弁５を開閉操作する必要があり、運転員に非常
に大きな負担がかかるものであった。
そこで、従来は第７図および第８図に示すように、更に
プロセス計算機を用いた自動制御システムによって加減
弁６のウォーミングを行なうようにしている。
プロセス計算機を用いた自動制御システムによって加減
弁６のウォーミングを行なうようにしている。
すなわち、第７図に示すように、加減弁蒸気室内面メタ
ル温度センサ１５から蒸気室６ａの筺体６ｂ自身の内面
温度を信号Ｓ１として常にプロセス計算機１６へ入力さ
せ、制御プログラム１７に応じて所定の加減弁ウォーミ
ング弁５の駆動量を求めて信号Ｓ２として加減弁ウォー
ミング弁開度設定器１８から開度信号Ｓを出力させて加
減弁ウォーミング弁５を開閉駆動させている。
ル温度センサ１５から蒸気室６ａの筺体６ｂ自身の内面
温度を信号Ｓ１として常にプロセス計算機１６へ入力さ
せ、制御プログラム１７に応じて所定の加減弁ウォーミ
ング弁５の駆動量を求めて信号Ｓ２として加減弁ウォー
ミング弁開度設定器１８から開度信号Ｓを出力させて加
減弁ウォーミング弁５を開閉駆動させている。
この制御プログラム１７は、第８図に示すフローチャー
トによって加減弁ウォーミング弁５の駆動量を決定して
いる。すなわち、加減弁蒸気室内面メタル温度センサ１
５から送られて来る信号Ｓ１から、蒸気室６ａの筺体６
ｂ自身の内面温度の変化率を最小２乗法等の方式によっ
て算出し、その変化率が８０℃／Ｈ以上であるならば閉
駆動（−α％）の信号Ｓ２を発生させ、６０℃／Ｈ以下
であるならば開駆動（−α％）の信号Ｓ２を発生させ、
６０℃／Ｈ以上８０℃／Ｈ以下ならば現状維持の駆動量
（０％）の信号Ｓ２を発生させる。
トによって加減弁ウォーミング弁５の駆動量を決定して
いる。すなわち、加減弁蒸気室内面メタル温度センサ１
５から送られて来る信号Ｓ１から、蒸気室６ａの筺体６
ｂ自身の内面温度の変化率を最小２乗法等の方式によっ
て算出し、その変化率が８０℃／Ｈ以上であるならば閉
駆動（−α％）の信号Ｓ２を発生させ、６０℃／Ｈ以下
であるならば開駆動（−α％）の信号Ｓ２を発生させ、
６０℃／Ｈ以上８０℃／Ｈ以下ならば現状維持の駆動量
（０％）の信号Ｓ２を発生させる。
ところが、この従来方式によって加減弁６のウォーミン
グを自動制御する場合には、次の２つの問題点がある。
グを自動制御する場合には、次の２つの問題点がある。
第１図は蒸気室６ａの筺体６ｂ自身の内面温度の変化率
の計算値にバラ付きが生じてしまう点がある。
の計算値にバラ付きが生じてしまう点がある。
この筺体６ｂ自身の内面温度の変化率のサンプリング
は、プロセス計算機１６のメモリ容量および加減弁蒸気
室内面メタル温度センサ１５のノイズを考慮すると、１
５秒間隔で過去６ポイント位が現状の限界である。とこ
ろが、温度センサとなる熱電対の特性から、信号Ｓ１に
ゆらぎ等の誤差が生じてしまい、変化率妥当な範囲で調
整するのが非常に困難となり、変化率がバラ付いてしま
うものであった。
は、プロセス計算機１６のメモリ容量および加減弁蒸気
室内面メタル温度センサ１５のノイズを考慮すると、１
５秒間隔で過去６ポイント位が現状の限界である。とこ
ろが、温度センサとなる熱電対の特性から、信号Ｓ１に
ゆらぎ等の誤差が生じてしまい、変化率妥当な範囲で調
整するのが非常に困難となり、変化率がバラ付いてしま
うものであった。
第２は原子炉圧力容器１内の圧力の状態によって蒸気室
６ａの筺体６ｂ自身の内面温度の上昇率すなわち変化率
が極端に異なって来るので、この内面温度の変化率のみ
に応じて加減弁ウォーミング弁５を開閉制御しても、適
正なウォーミングを行なうことができない可能性があ
る。
６ａの筺体６ｂ自身の内面温度の上昇率すなわち変化率
が極端に異なって来るので、この内面温度の変化率のみ
に応じて加減弁ウォーミング弁５を開閉制御しても、適
正なウォーミングを行なうことができない可能性があ
る。
通常の原子炉昇圧過程における加減弁６のウォーミング
の時間的経緯を第９図に示す。原子炉は脱気状態で制御
棒を操作することにより核加熱し、蒸気が発生するが、
その蒸気は飽和状態となっており、炉圧の上昇と炉水温
度の上昇は、ほぼ同じ傾向を示す。従って、通常の昇圧
過程においては、主蒸気温度ｔ１は炉圧の上昇に伴って
ゆるやかに上昇する。この主蒸気温度ｔ１の上昇率は沸
騰水型原子炉の場合最高５５℃／Ｈに制限されている。
通常の加減弁ウオーミング操作は、加減弁ウオーミング
弁５を少しずつ開放することにより行なわれる。その操
作範囲は現状炉圧７kg／cm2、主蒸気温度１６０℃ぐら
いから開始される。この場合、蒸気室６ａの筺体６ｂ自
身の内面温度ｔ２は、主蒸気温度の上昇率が３０℃／Ｈ
前後のため、急激には変化せず、ゆるやかに上昇する。
また、筺体６ｂ自身の外面温度ｔ３もほぼ同様な上昇率
である。そして、加減弁ウォーミング弁５の弁開度０は
＋α％ずつ開駆動され、蒸気室６ａ内の圧力Ｐもゆるや
かに上昇する。
の時間的経緯を第９図に示す。原子炉は脱気状態で制御
棒を操作することにより核加熱し、蒸気が発生するが、
その蒸気は飽和状態となっており、炉圧の上昇と炉水温
度の上昇は、ほぼ同じ傾向を示す。従って、通常の昇圧
過程においては、主蒸気温度ｔ１は炉圧の上昇に伴って
ゆるやかに上昇する。この主蒸気温度ｔ１の上昇率は沸
騰水型原子炉の場合最高５５℃／Ｈに制限されている。
通常の加減弁ウオーミング操作は、加減弁ウオーミング
弁５を少しずつ開放することにより行なわれる。その操
作範囲は現状炉圧７kg／cm2、主蒸気温度１６０℃ぐら
いから開始される。この場合、蒸気室６ａの筺体６ｂ自
身の内面温度ｔ２は、主蒸気温度の上昇率が３０℃／Ｈ
前後のため、急激には変化せず、ゆるやかに上昇する。
また、筺体６ｂ自身の外面温度ｔ３もほぼ同様な上昇率
である。そして、加減弁ウォーミング弁５の弁開度０は
＋α％ずつ開駆動され、蒸気室６ａ内の圧力Ｐもゆるや
かに上昇する。
しかしながら、原子力プラントにおける加減弁６のウォ
ーミングは、前記の通常パターンだけではなく、原子炉
圧力が定格圧力となってからウォーミング操作を開始す
る場合や、原子炉が定格圧力となってから一度未臨界の
状態として原子炉格納容器内を点検した後にウォーミン
グ操作を開始する場合がある。これらの場合にはウォー
ミングを開始する炉圧の条件が通常パターンの場合と異
なるため、蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度ｔ２が激し
く上下してしまう。
ーミングは、前記の通常パターンだけではなく、原子炉
圧力が定格圧力となってからウォーミング操作を開始す
る場合や、原子炉が定格圧力となってから一度未臨界の
状態として原子炉格納容器内を点検した後にウォーミン
グ操作を開始する場合がある。これらの場合にはウォー
ミングを開始する炉圧の条件が通常パターンの場合と異
なるため、蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度ｔ２が激し
く上下してしまう。
原子炉が定格圧力の場合の加減弁６のウォーミングの時
間時経緯を示す第１０図により更に説明する。原子炉が
定格圧力の場合、主蒸気温度も２８０℃前後で一定であ
る。加減弁ウォーミング弁５の開度０が４０％の開き始
め開度を越してから、この加減弁ウォーミング弁５を＋
α％の開駆動すると、蒸気室６ａ内の圧力Ｐは炉圧が６
５kg／cm2のため、急激に、例えば１０kg／cm2前後も上
昇してしまう。この時筺体６ｂの内面温度ｔ２は１〜２
分の時間遅れ上昇し、２０℃以上一気に上昇してしまい
変化率としては、８０℃／Ｈを軽く越えてしまう。この
変化率を計測し直ちに加減弁ウォーミング弁５を−α％
の閉駆動すると、蒸気室６ａ内の圧力Ｐは１０kg／cm2
〜２０kg／cm2前後急激に下降し、同時に筺体６ｂの内
面温度ｔ２も変化率が６０℃／Ｈを下まわるという現象
が生じる。従って筺体６ｂの内面温度ｔ２は無制御状態
のハンチング現象を繰り返し非常に不安定となってしま
う。
間時経緯を示す第１０図により更に説明する。原子炉が
定格圧力の場合、主蒸気温度も２８０℃前後で一定であ
る。加減弁ウォーミング弁５の開度０が４０％の開き始
め開度を越してから、この加減弁ウォーミング弁５を＋
α％の開駆動すると、蒸気室６ａ内の圧力Ｐは炉圧が６
５kg／cm2のため、急激に、例えば１０kg／cm2前後も上
昇してしまう。この時筺体６ｂの内面温度ｔ２は１〜２
分の時間遅れ上昇し、２０℃以上一気に上昇してしまい
変化率としては、８０℃／Ｈを軽く越えてしまう。この
変化率を計測し直ちに加減弁ウォーミング弁５を−α％
の閉駆動すると、蒸気室６ａ内の圧力Ｐは１０kg／cm2
〜２０kg／cm2前後急激に下降し、同時に筺体６ｂの内
面温度ｔ２も変化率が６０℃／Ｈを下まわるという現象
が生じる。従って筺体６ｂの内面温度ｔ２は無制御状態
のハンチング現象を繰り返し非常に不安定となってしま
う。
一方、筺体６ｂの内面温度ｔ２の変化率のサンプリング
間隔を短くすることも考えられるが、逆に内面温度ｔ２
の定常ゆらぎやノイズを微分してしまうので採用するこ
とはできない。
間隔を短くすることも考えられるが、逆に内面温度ｔ２
の定常ゆらぎやノイズを微分してしまうので採用するこ
とはできない。
従って、第７図および第８図に示した従来の方式ではあ
らゆる炉圧の状況に良好に適応することができず、ま
た、蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度の上昇率を安定し
て制御することができなかった。
らゆる炉圧の状況に良好に適応することができず、ま
た、蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度の上昇率を安定し
て制御することができなかった。
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
原子力プラントにおいて原子炉の炉圧のいかなる状態に
おいても加減弁のウォーミング制御を安定して行なうこ
とのできる加減弁ウォーミング制御方法および装置を提
供することを目的とする。
原子力プラントにおいて原子炉の炉圧のいかなる状態に
おいても加減弁のウォーミング制御を安定して行なうこ
とのできる加減弁ウォーミング制御方法および装置を提
供することを目的とする。
本発明の第一の発明である加減弁ウォーミング制御方法
は、原子炉で発生した主蒸気の流量を制御する加減弁ウ
ォーミング弁の弁開度を調節して、加減弁の蒸気室の筺
体を所定の温度上昇速度によって昇温させる加減弁ウォ
ーミング制御方法において、 前記蒸気室に送給される主蒸気の温度と筺体の内面温度
とを計測してその温度差を算出し、この温度差を所定値
と比較し、 主蒸気の温度が筺体の内面温度より高すぎる場合には、
その内面温度から算出した蒸気室の目標圧力とフィード
バック入力される蒸気室の実圧力とを比較して、その圧
力差が許容範囲内になるように前記加減弁ウォーミング
弁を開閉させ、 前記主蒸気の温度が筺体の内面温度より低すぎる場合に
は、加減弁ウォーミング弁を全閉とさせ、 前記主蒸気の温度と筺体の内面温度との差が所定範囲内
にある場合には、加減弁ウォーミング弁を全開とさせる
こと を特徴とする。
は、原子炉で発生した主蒸気の流量を制御する加減弁ウ
ォーミング弁の弁開度を調節して、加減弁の蒸気室の筺
体を所定の温度上昇速度によって昇温させる加減弁ウォ
ーミング制御方法において、 前記蒸気室に送給される主蒸気の温度と筺体の内面温度
とを計測してその温度差を算出し、この温度差を所定値
と比較し、 主蒸気の温度が筺体の内面温度より高すぎる場合には、
その内面温度から算出した蒸気室の目標圧力とフィード
バック入力される蒸気室の実圧力とを比較して、その圧
力差が許容範囲内になるように前記加減弁ウォーミング
弁を開閉させ、 前記主蒸気の温度が筺体の内面温度より低すぎる場合に
は、加減弁ウォーミング弁を全閉とさせ、 前記主蒸気の温度と筺体の内面温度との差が所定範囲内
にある場合には、加減弁ウォーミング弁を全開とさせる
こと を特徴とする。
本発明の第二の発明である加減弁ウォーミング制御装置
は、 原子炉で発生した主蒸気が流入される蒸気室を有する加
減弁と、弁開度を調節して前記蒸気室内へ流入する主蒸
気量を制御することによりその蒸気室の筺体を所定の温
度上昇速度によって昇温せしめる加減弁ウォーミング弁
を有する加減弁ウォーミング制御装置において、 前記蒸気室の圧力を計測する加減弁蒸気室圧力センサ
と、前記筺体の内面温度を計測する加減弁蒸気室内面メ
タル温度センサと、蒸気室へ流入する主蒸気の温度を計
測する主蒸気温度センサとを設け、 これらの蒸気室圧力、筺体の内面温度および主蒸気温度
の関係に応じて前記加減弁ウォーミング弁を開閉制御す
るプロセス計算機であって、主蒸気温度と筺体の内面温
度により算出した温度差と所定値とを比較し、主蒸気の
温度が筺体の内面温度より高すぎる場合には、その内面
温度から算出した蒸気室の目標圧力とフィードバック入
力される蒸気室の実圧力と比較して、その圧力差が許容
範囲内になるように前記加減弁ウォーミング弁を開閉さ
せ、前記主蒸気の温度が筺体の内面温度より低すぎる場
合には加減弁ウォーミング弁を弁閉とさせ、前記主蒸気
の温度と筺体の内面温度との差が所定範囲内にある場合
には加減弁ウォーミング弁を全開とさせるプロセス計算
機を設けて 形成したことを特徴とする。
は、 原子炉で発生した主蒸気が流入される蒸気室を有する加
減弁と、弁開度を調節して前記蒸気室内へ流入する主蒸
気量を制御することによりその蒸気室の筺体を所定の温
度上昇速度によって昇温せしめる加減弁ウォーミング弁
を有する加減弁ウォーミング制御装置において、 前記蒸気室の圧力を計測する加減弁蒸気室圧力センサ
と、前記筺体の内面温度を計測する加減弁蒸気室内面メ
タル温度センサと、蒸気室へ流入する主蒸気の温度を計
測する主蒸気温度センサとを設け、 これらの蒸気室圧力、筺体の内面温度および主蒸気温度
の関係に応じて前記加減弁ウォーミング弁を開閉制御す
るプロセス計算機であって、主蒸気温度と筺体の内面温
度により算出した温度差と所定値とを比較し、主蒸気の
温度が筺体の内面温度より高すぎる場合には、その内面
温度から算出した蒸気室の目標圧力とフィードバック入
力される蒸気室の実圧力と比較して、その圧力差が許容
範囲内になるように前記加減弁ウォーミング弁を開閉さ
せ、前記主蒸気の温度が筺体の内面温度より低すぎる場
合には加減弁ウォーミング弁を弁閉とさせ、前記主蒸気
の温度と筺体の内面温度との差が所定範囲内にある場合
には加減弁ウォーミング弁を全開とさせるプロセス計算
機を設けて 形成したことを特徴とする。
以下、本発明の実施例を第１図から第４図について説明
する。
する。
第１図は本発明の第二の発明である加減弁ウオーミング
制御装置の一実施例を示し、従来と同一部分には同一符
号を付してある。
制御装置の一実施例を示し、従来と同一部分には同一符
号を付してある。
第２図は本発明の第一の発明である加減弁ウォーミング
制御方法に沿って加減弁ウォーミング弁５の駆動量を決
定して出力する制御プログラムを示し、従来と同一部分
には同一符号を付してある。
制御方法に沿って加減弁ウォーミング弁５の駆動量を決
定して出力する制御プログラムを示し、従来と同一部分
には同一符号を付してある。
本発明装置は、第１図に示すように、プロセス計算機２
０内に本発明方法によって加減弁ウォーミング弁５の駆
動量を決定して加減弁ウォーミング弁開度設定器１８へ
出力する制御プログラム２１を設けて形成したものであ
る。そして、制御プログラム２１によって駆動量を演算
し、決定するファクタとして、加減弁蒸気室内面メタル
温度センサ１５からの蒸気室６ａの筺体６ｂ自身の内面
温度信号Ｓ１だけでなく、その他に主蒸気温度センサ１
２からの主蒸気温度信号Ｓ３、加減弁蒸気室圧力センサ
１３からの蒸気室６ａ内の圧力信号Ｓ４および加減弁蒸
気室外面メタル温度センサ１４からの筺体６ｂ自身の外
面温度信号Ｓ５をも制御プログラム２１へ入力するよう
に形成している。更に、本発明においては、蒸気室６ａ
の圧力信号Ｓ４を主たる制御対象とし、内面温度信号Ｓ
１を補助的に用い、また、主蒸気温度信号Ｓ３および外
面温度信号Ｓ５等をも監視するように形成してているこ
とを特徴とする。
０内に本発明方法によって加減弁ウォーミング弁５の駆
動量を決定して加減弁ウォーミング弁開度設定器１８へ
出力する制御プログラム２１を設けて形成したものであ
る。そして、制御プログラム２１によって駆動量を演算
し、決定するファクタとして、加減弁蒸気室内面メタル
温度センサ１５からの蒸気室６ａの筺体６ｂ自身の内面
温度信号Ｓ１だけでなく、その他に主蒸気温度センサ１
２からの主蒸気温度信号Ｓ３、加減弁蒸気室圧力センサ
１３からの蒸気室６ａ内の圧力信号Ｓ４および加減弁蒸
気室外面メタル温度センサ１４からの筺体６ｂ自身の外
面温度信号Ｓ５をも制御プログラム２１へ入力するよう
に形成している。更に、本発明においては、蒸気室６ａ
の圧力信号Ｓ４を主たる制御対象とし、内面温度信号Ｓ
１を補助的に用い、また、主蒸気温度信号Ｓ３および外
面温度信号Ｓ５等をも監視するように形成してているこ
とを特徴とする。
次に、本発明装置の作用を本発明方法と共にその内容を
示す第２図の制御プログラム２１によって説明する。
示す第２図の制御プログラム２１によって説明する。
先ず、ステップＳＴ１において、加減弁蒸気室内面メタ
ル温度センサ１５から送られて来る蒸気室６ａの筺体６
ｂの内面温度信号Ｓ１を５分毎にサンプリングすると同
時に、主蒸気温度センサ１２から送られてくる主蒸気温
度信号Ｓ３から内面温度信号Ｓ１を減算して温度差ΔＴ
１を算出する。
ル温度センサ１５から送られて来る蒸気室６ａの筺体６
ｂの内面温度信号Ｓ１を５分毎にサンプリングすると同
時に、主蒸気温度センサ１２から送られてくる主蒸気温
度信号Ｓ３から内面温度信号Ｓ１を減算して温度差ΔＴ
１を算出する。
次に、ステップＳＴ２において温度差ΔＴ１の判定を行
なう。すなわち、温度差ΔＴ１が、加減弁６のウォーミ
ング完了を示す下限温度差−ε２と上限温度差ε１との
間にあるか否かを次のように判定する。このε１，−ε
２の値は予め設定しておく。
なう。すなわち、温度差ΔＴ１が、加減弁６のウォーミ
ング完了を示す下限温度差−ε２と上限温度差ε１との
間にあるか否かを次のように判定する。このε１，−ε
２の値は予め設定しておく。
この温度差ΔＴ１が−ε２℃以下の場合、すなわち主蒸
気温度が筺体６ｂの内面温度より低くなった場合には、
ステップＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁５を急閉駆動
し全閉とさせ、筺体６ｂの内面温度を低下させないよう
に保持する。このような場合としては、原子炉定格圧力
の後に原子炉格納容器内点検を行なうために未臨界操作
を行なう場合がある。
気温度が筺体６ｂの内面温度より低くなった場合には、
ステップＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁５を急閉駆動
し全閉とさせ、筺体６ｂの内面温度を低下させないよう
に保持する。このような場合としては、原子炉定格圧力
の後に原子炉格納容器内点検を行なうために未臨界操作
を行なう場合がある。
また、温度差ΔＴ１が、−ε２＜ΔＴ１＜ε１の範囲で
あるならば、加減弁６のウォーミングが完了したので、
ステップＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁５を急開駆動
して全開とさせ、その後の加減弁６の開放を待つ。
あるならば、加減弁６のウォーミングが完了したので、
ステップＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁５を急開駆動
して全開とさせ、その後の加減弁６の開放を待つ。
また、温度差ΔＴ１がε１以上の温度には筺体６ｂの内
面温度が主蒸気温度より低いので、加減弁ウォーミング
弁５をステップＳＴ３からＳＴ７に示すように開閉制御
し、筺体６ｂの内面温度を６０℃／Ｈの昇温速度で上昇
させる。
面温度が主蒸気温度より低いので、加減弁ウォーミング
弁５をステップＳＴ３からＳＴ７に示すように開閉制御
し、筺体６ｂの内面温度を６０℃／Ｈの昇温速度で上昇
させる。
すなわち、ステップＳＴ３において筺体６ｂの内面温度
に５℃を加算した値を算出する。この算出の温度は、５
分後の筺体６ｂの目標内面温度である。
に５℃を加算した値を算出する。この算出の温度は、５
分後の筺体６ｂの目標内面温度である。
次に、ステップＳＴ４において、ステップＳＴ３で算出
した目標温度をプロセス計算機２０のメモリ部に記憶し
ている蒸気表に照合して圧力に換算し、５分後の蒸気室
６ａ内の圧力の目標値とする。
した目標温度をプロセス計算機２０のメモリ部に記憶し
ている蒸気表に照合して圧力に換算し、５分後の蒸気室
６ａ内の圧力の目標値とする。
次に、ステップＳＴ５において、算出した目標圧力から
加減弁蒸気室圧力センサ１３より入力した圧力信号Ｓ４
によって示される蒸気室６ａ内の実際の実圧力を減差し
て、圧力差ΔＰを計算する。この圧力差ΔＰは５秒毎に
計算する。
加減弁蒸気室圧力センサ１３より入力した圧力信号Ｓ４
によって示される蒸気室６ａ内の実際の実圧力を減差し
て、圧力差ΔＰを計算する。この圧力差ΔＰは５秒毎に
計算する。
次に、ステップＳＴ６において圧力差ΔＰの判定を行な
う。すなわち、５分後の目標圧力に対する圧力差ΔＰの
大きさが、加減弁ウォーミング弁５の開閉を必要とする
か否かを、正負の限界値±ε３と比較して判定する。ε
３は実圧力が目標圧力より高くてもよい上限を示し、−
ε３は実圧力が目標圧力より低くてもより下限をしてお
り、これらの限界値±ε３は予め設定しておく。
う。すなわち、５分後の目標圧力に対する圧力差ΔＰの
大きさが、加減弁ウォーミング弁５の開閉を必要とする
か否かを、正負の限界値±ε３と比較して判定する。ε
３は実圧力が目標圧力より高くてもよい上限を示し、−
ε３は実圧力が目標圧力より低くてもより下限をしてお
り、これらの限界値±ε３は予め設定しておく。
この圧力差ΔＰがε３より大きい場合には、蒸気室６ａ
内の実圧力が目標圧力より高すぎるので、ステップＳＴ
７にて加減弁ウォーミング弁５を微少量の−α％だけ閉
駆動させる。
内の実圧力が目標圧力より高すぎるので、ステップＳＴ
７にて加減弁ウォーミング弁５を微少量の−α％だけ閉
駆動させる。
また、圧力差ΔＰが−ε３より小さい場合には、蒸気室
６ａ内の実圧力が目標圧力より低すぎるので、ステップ
ＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁５を微少量のα％だけ
開駆動させる。
６ａ内の実圧力が目標圧力より低すぎるので、ステップ
ＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁５を微少量のα％だけ
開駆動させる。
また、圧力差ΔＰが−ε３≦ΔＰ≦ε３の場合には、蒸
気室６ａ内の実圧力が目標圧力と対比して許容範囲内に
あるので、ステップスＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁
５の駆動量を０％として現状の弁開度を維持させる。
気室６ａ内の実圧力が目標圧力と対比して許容範囲内に
あるので、ステップスＳＴ７にて加減弁ウォーミング弁
５の駆動量を０％として現状の弁開度を維持させる。
次に、ステップＳＴ８において、駆動出力を出力する前
に加減弁蒸気室外面メタル温度センサ１４からの外面温
度信号Ｓ５と加減弁蒸気室内面メタル温度センサ１５か
らの内面温度信号Ｓ１との偏差温度ΔＴ２の計算を行な
う。
に加減弁蒸気室外面メタル温度センサ１４からの外面温
度信号Ｓ５と加減弁蒸気室内面メタル温度センサ１５か
らの内面温度信号Ｓ１との偏差温度ΔＴ２の計算を行な
う。
次に、ステップＳＴ９において、算出した偏差温度ΔＴ
２が許容範囲ε４より大きい場合には制御を停止し警報
を発生させる。一方、偏差温度ΔＴ２が許容範囲ε４よ
り小さい場合にはステップＳＴ７で決定された駆動量を
信号Ｓ６として加減弁ウォーミング弁開度設定器１８へ
出力する。これにより、加減弁ウォーミング弁開度設定
器１８が信号Ｓ６に応じて加減弁ウォーミング弁５を開
閉制御し、所定量の主蒸気が加減弁６の蒸気室６ａ内に
送給され、ウォーミングされる。
２が許容範囲ε４より大きい場合には制御を停止し警報
を発生させる。一方、偏差温度ΔＴ２が許容範囲ε４よ
り小さい場合にはステップＳＴ７で決定された駆動量を
信号Ｓ６として加減弁ウォーミング弁開度設定器１８へ
出力する。これにより、加減弁ウォーミング弁開度設定
器１８が信号Ｓ６に応じて加減弁ウォーミング弁５を開
閉制御し、所定量の主蒸気が加減弁６の蒸気室６ａ内に
送給され、ウォーミングされる。
次に、第３図により本実施例による加減弁ウォーミング
時における諸量の時間経緯を説明する。
時における諸量の時間経緯を説明する。
同図は最もきびしい状態といえる原子炉定格圧力一定運
転中の加減弁６のウォーミングを示したものであり、主
蒸気温度ｔ１は２８０℃付近で一定である。加減弁６の
蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度ｔ２から算出した目標
圧力Ｐ０は５分毎に更新される。その目標圧力Ｐ０にな
るように、加減弁ウォーミング弁５の開度０を５秒毎等
で調節し、前記蒸気室６ａの蒸気室圧力Ｐをコントロー
ルする。蒸気は飽和しているため、温度上昇はほぼ蒸気
室圧力Ｐの傾向と同様となり、蒸気室６ａの筺体６ｂの
内面温度ｔ２を安定して６０℃／Ｈの温度上昇速度で上
昇させることができる。この場合、圧力で制御するため
温度上昇の時間遅れは、関係なくなることになる。
転中の加減弁６のウォーミングを示したものであり、主
蒸気温度ｔ１は２８０℃付近で一定である。加減弁６の
蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度ｔ２から算出した目標
圧力Ｐ０は５分毎に更新される。その目標圧力Ｐ０にな
るように、加減弁ウォーミング弁５の開度０を５秒毎等
で調節し、前記蒸気室６ａの蒸気室圧力Ｐをコントロー
ルする。蒸気は飽和しているため、温度上昇はほぼ蒸気
室圧力Ｐの傾向と同様となり、蒸気室６ａの筺体６ｂの
内面温度ｔ２を安定して６０℃／Ｈの温度上昇速度で上
昇させることができる。この場合、圧力で制御するため
温度上昇の時間遅れは、関係なくなることになる。
次に、第４図により加減弁ウォーミング弁５の急閉、急
開時における諸量の時間経緯を説明する。
開時における諸量の時間経緯を説明する。
炉圧の上昇に伴いながら加減弁６のウォーミングを行な
い、主蒸気温度ｔ１がある程度上昇したところで、主蒸
気温度ｔ１と蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度ｔ２と
が、近ずいた場合、加減弁ウォーミング弁５の弁開度０
は全開となる。同時にプロセス計算機２０の制御プログ
ラム２１によるプログラム処理も停止するので計算機２
０の負荷は下がる。その後、原子炉格納容器内点検で未
臨界操作を行なうために主蒸気温度ｔ１が下降して、筺
体６ｂの内面温度ｔ２との温度差ΔＴ１がΔＴ１＜−ε
２となると加減弁ウォーミング弁５を全閉となる。これ
により加減弁６の筺体６ｂのメタル温度を下げないよう
に保護する。その後点検作業が完了し再びウォーミング
制御を開始することになる。尚、４０％まで加減弁ウォ
ーミング弁５を一気に開動作するのは同弁５に遊びがあ
るためで、実際は４０％から蒸気が加減弁６の蒸気室６
ａに入るようになっている。
い、主蒸気温度ｔ１がある程度上昇したところで、主蒸
気温度ｔ１と蒸気室６ａの筺体６ｂの内面温度ｔ２と
が、近ずいた場合、加減弁ウォーミング弁５の弁開度０
は全開となる。同時にプロセス計算機２０の制御プログ
ラム２１によるプログラム処理も停止するので計算機２
０の負荷は下がる。その後、原子炉格納容器内点検で未
臨界操作を行なうために主蒸気温度ｔ１が下降して、筺
体６ｂの内面温度ｔ２との温度差ΔＴ１がΔＴ１＜−ε
２となると加減弁ウォーミング弁５を全閉となる。これ
により加減弁６の筺体６ｂのメタル温度を下げないよう
に保護する。その後点検作業が完了し再びウォーミング
制御を開始することになる。尚、４０％まで加減弁ウォ
ーミング弁５を一気に開動作するのは同弁５に遊びがあ
るためで、実際は４０％から蒸気が加減弁６の蒸気室６
ａに入るようになっている。
このように本実施例によって行なう加減弁６のウォーミ
ング制御は、加減弁ウォーミング弁５の微小な開閉操作
にほぼ時間遅れなくして追従する加減弁６の蒸気室６ａ
内に圧力をメインフィードバック量として用いており、
このフィードバックによる演算ループを５秒周期等のダ
イレクト・デジタル制御方式（ＤＤＣ方式）で制御する
ことによって、加減弁６の蒸気室６ａ内圧力の急激な上
昇を防止することができる。
ング制御は、加減弁ウォーミング弁５の微小な開閉操作
にほぼ時間遅れなくして追従する加減弁６の蒸気室６ａ
内に圧力をメインフィードバック量として用いており、
このフィードバックによる演算ループを５秒周期等のダ
イレクト・デジタル制御方式（ＤＤＣ方式）で制御する
ことによって、加減弁６の蒸気室６ａ内圧力の急激な上
昇を防止することができる。
また、蒸気室６ｂの筺体６ｂの内外面における温度の偏
差温度ΔＴ２が非常に大きくなり、加減弁６のメタルの
保護ができなくなるような範囲では、ウォーミング制御
を停止しアラームを出力するので、運転員に異常を通知
することができ、信頼性を一層向上させることができ
る。
差温度ΔＴ２が非常に大きくなり、加減弁６のメタルの
保護ができなくなるような範囲では、ウォーミング制御
を停止しアラームを出力するので、運転員に異常を通知
することができ、信頼性を一層向上させることができ
る。
また、加減弁ウォーミング弁５を急開、急閉することが
できる。これにより原子力特有の原子炉格納容器内点検
時の降圧過程等において、供給される主蒸気の温度が蒸
気室６ａの筺体６ｂの内面温度より下がった場合、同弁
５を急閉して筺体６ｂ自身のメタル温度を下げないよう
に保護することができる。また、主蒸気温度と筺体６ｂ
の内面温度が近づいた場合に、ウォーミング完了という
ことで同弁５を急開して無駄なＤＤＣ制御処理を停止
し、計算機の負荷を下げることができる。
できる。これにより原子力特有の原子炉格納容器内点検
時の降圧過程等において、供給される主蒸気の温度が蒸
気室６ａの筺体６ｂの内面温度より下がった場合、同弁
５を急閉して筺体６ｂ自身のメタル温度を下げないよう
に保護することができる。また、主蒸気温度と筺体６ｂ
の内面温度が近づいた場合に、ウォーミング完了という
ことで同弁５を急開して無駄なＤＤＣ制御処理を停止
し、計算機の負荷を下げることができる。
このように本実施例によれば、原子炉の炉圧がいかなる
状態にあっても、加減弁の蒸気室の筺体自身の温度お安
定的に上昇させることができ、かつ安全で適確なウォー
ミング制御を行なうことができる。
状態にあっても、加減弁の蒸気室の筺体自身の温度お安
定的に上昇させることができ、かつ安全で適確なウォー
ミング制御を行なうことができる。
なお、本実施例によるウォーミング制御は、タービンの
羽根をウォーミングするシェルとウォーミング制御にも
応用できる。
羽根をウォーミングするシェルとウォーミング制御にも
応用できる。
このように本発明は、原子炉の炉圧がいかなる状態にお
いても加減弁のウォーミングを安定して行なうことがで
きる等の効果を奏する。
いても加減弁のウォーミングを安定して行なうことがで
きる等の効果を奏する。
第１図は本発明の加減弁ウォーミング制御装置の一実施
例を示すブロック図、第２図は本発明の加減弁ウォーミ
ング制御方法を行なわせる制御プログラムのフローチャ
ート図、第３図は本発明方法による場合の諸量の時間的
経緯特性図、第４図は加減弁ウォーミング弁の急閉、急
開時の第３図同様の図、第５図は加減弁ウォーミングに
関与するプラントの系統図、第６図は加減弁ウォーミン
グ時に関連動作する部分のみを誇張した図、第７図は従
来の第１図同様の図、第８図は従来の第２図同様の図、
第９図は通常の原子炉昇圧過程における従来方法による
諸量の時間的経緯特性図、第１０図は原子炉が定格圧力
の場合第９図同様の図である。 ５……加減弁ウォーミング弁、６……加減弁、６ａ……
蒸気室、６ｂ……筺体、１２……主蒸気温度センサ、１
３……加減弁蒸気室圧力センサ、１５……加減弁蒸気室
内面メタル温度センサ、２０……プロセス計算機、ｔ１
……主蒸気温度、ｔ２……筺体の内面温度、Ｐ０……目
的圧力、Ｐ……蒸気室内の圧力。
例を示すブロック図、第２図は本発明の加減弁ウォーミ
ング制御方法を行なわせる制御プログラムのフローチャ
ート図、第３図は本発明方法による場合の諸量の時間的
経緯特性図、第４図は加減弁ウォーミング弁の急閉、急
開時の第３図同様の図、第５図は加減弁ウォーミングに
関与するプラントの系統図、第６図は加減弁ウォーミン
グ時に関連動作する部分のみを誇張した図、第７図は従
来の第１図同様の図、第８図は従来の第２図同様の図、
第９図は通常の原子炉昇圧過程における従来方法による
諸量の時間的経緯特性図、第１０図は原子炉が定格圧力
の場合第９図同様の図である。 ５……加減弁ウォーミング弁、６……加減弁、６ａ……
蒸気室、６ｂ……筺体、１２……主蒸気温度センサ、１
３……加減弁蒸気室圧力センサ、１５……加減弁蒸気室
内面メタル温度センサ、２０……プロセス計算機、ｔ１
……主蒸気温度、ｔ２……筺体の内面温度、Ｐ０……目
的圧力、Ｐ……蒸気室内の圧力。
Claims (2)
- 【請求項１】原子炉で発生した主蒸気の流量を制御する
加減弁ウォーミング弁の弁開度を調節して、加減弁の蒸
気室の筺体を所定の温度上昇速度によって昇温させる加
減弁ウォーミング制御方法において、 前記蒸気室に送給される主蒸気の温度と筺体の内面温度
とを計測してその温度差を算出し、この温度差を所定値
と比較し、 主蒸気の温度が筺体の内面温度より高すぎる場合には、
その内面温度から算出した蒸気室の目標圧力とフィード
バック入力される蒸気室の実圧力とを比較して、その圧
力差が許容範囲内になるように前記加減弁ウォーミング
弁を開閉させ、 前記主蒸気の温度が筺体の内面温度より低すぎる場合に
は、加減弁ウォーミング弁を全閉とさせ、 前記主蒸気の温度と筺体の内面温度との差が所定範囲内
にある場合には、加減弁ウォーミング弁を全開とさせる
こと を特徴とする加減弁ウォーミング制御方法。 - 【請求項２】原子炉で発生した主蒸気が流入される蒸気
室を有する加減弁と、弁開度を調節して前記蒸気室内へ
流入する主蒸気量を制御することによりその蒸気室の筺
体を所定の温度上昇速度によって昇温せしめ加減弁ウォ
ーミング弁を有する加減弁ウォーミング制御装置におい
て、 前記蒸気室の圧力を計測する加減弁蒸気室圧力センサ
と、前記筺体の内面温度を計測する加減弁蒸気室内面メ
タル温度センサと、蒸気室へ流入する主蒸気の温度を計
測する主蒸気温度センサとを設け、 これらの蒸気室圧力、筺体の内面温度および主蒸気温度
の関係に応じて前記加減弁ウォーミング弁を開閉制御す
るプロセス計算機であって、主蒸気温度と筺体の内面温
度により算出した温度差と所定値とを比較し、主蒸気の
温度が筺体の内面温度より高すぎる場合には、その内面
温度から算出した蒸気室の目標圧力とフィードバック入
力される蒸気室の実圧力とを比較して、その圧力差が許
容範囲内になるように前記加減弁ウォーミング弁を開閉
させ、前記主蒸気の温度が筺体の内面温度より低すぎる
場合には加減弁ウォーミング弁を全閉とさせ、前記主蒸
気の温度と筺体の内面温度との差が所定範囲内にある場
合には加減弁ウォーミング弁を全開とさせるプロセス計
算機を設けたこと、 を特徴とする加減弁ウォーミング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60117044A JPH0652049B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 加減弁ウオ−ミング制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60117044A JPH0652049B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 加減弁ウオ−ミング制御方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61275505A JPS61275505A (ja) | 1986-12-05 |
| JPH0652049B2 true JPH0652049B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=14702041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60117044A Expired - Lifetime JPH0652049B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 加減弁ウオ−ミング制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652049B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5018356A (en) * | 1990-10-10 | 1991-05-28 | Westinghouse Electric Corp. | Temperature control of a steam turbine steam to minimize thermal stresses |
| JP4863838B2 (ja) * | 2006-10-26 | 2012-01-25 | 中国電力株式会社 | 蒸気供給管による蒸気供給方法 |
| JP4954053B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2012-06-13 | 中国電力株式会社 | 塞止弁のウォーミング方法、塞止弁のウォーミングシステム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925849A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-09 | Canon Inc | 記録液 |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP60117044A patent/JPH0652049B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61275505A (ja) | 1986-12-05 |
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