JPS5823554B2 - 復水器排ガス制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、沸騰水形原子力発電所タービンの主復水器（
以下単に復水器と称する）から排ガス処理系への排ガス
流量を制限すると共に、復水器真空度が、許容値以上に
上昇することを防止する機能を有する制御装置に関する
ものである。

従来の沸騰水型原子力発電所の復水器よりの排ガス系に
は、復水器での放射性不凝結ガスを抽出する為の空気抽
出器と、この放射性不凝結ガスがプラントより排出され
る前にこれを処理する為の排ガス処理系等がある。

排ガス処理系の容量を越える不凝結ガスが排ガス処理系
に流入する場合、十分な滞留時間がＡれない為、プラン
トより放出される放射能の上昇をきたしてしま、うこと
か考えられる。

そこで、復水器より排ガス処理系へ流入する不凝結ガス
量を制限する為に、空気抽出器より抽出されるガスの余
剰分を復水器へ戻す再循環方式がとられている。

一方、復水器においては、器内の真空度は復水器の冷却
側である海水の温度、復水器へ流入する空気や炉心で分
解した水素、酸素などの不凝結ガス量および復水ボより
抽出される不凝結ガス量等により決る。

発電所を冬期低負荷運転中が、海水温度が低く、許容真
空度を越えるような場合、低圧タービンのケーシングの
変形やタービンケーシングとタービンロータの接触によ
るロータの振動と損傷等が発生する可能性がある。

復水器真空度が許容値を越えないよう制御する手段とし
ては、復水器の冷却側の流体である海水の量をバイパス
或は絞る等により調節する方式が有効であるが、その結
果、海水を流体とする大口径の調整弁の設置や配管のラ
イニング処理、海水流量制御用の制御装置を設ける等の
大幅な設備上の増加が必要となり、技術的にも丙難を伴
うものである。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、排ガス処理系への排ガス量の流入量を
制限し、一方復水器の真空度の許容値以上に上昇するこ
とを防止し、許容値内に制御する復水器排ガス匍脚装置
を得ることにある。

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する０ 第１図に、沸騰水形原子力発電所のタービン復水器の排
ガス系を示す。

復水器２３で凝結しない不凝結ガスは、空気抽出器２４
により吸引され、復水器よりオフガス配管３２を通して
抽出される。

空気抽出器２４は主蒸気管３１より供給される蒸気によ
って駆動され、この空気抽出器２４出口より蒸気を不凝
結ガスの混合流体を流出させる。

この混合流体のうち蒸気は再び排ガス復水器２５に１よ
って凝縮し、不凝結ガスのみが流量調整弁１５を経て排
ガス処理系２６へ移送され、ここで許容放射能レベルま
で低下するように処理された後、排ガスタック２７を経
て大気に放出される。

一方、空気抽出器２４を経て、出口弁１８．調１整弁１
６を経て復水、器２３へもどる系統と、排ガス復水器２
５を出て止め弁１７．前記調整弁１６を経て復水器２３
へもどる系統とは、それぞれ復水器真空度検出器管び排
ガス処理系２６への排ガス流量の制御とを行わせる再循
環系統である。

２制御装置は、排ガス流量制御装置１３と、復水器過真
空防止装置１０とから成る。

排ガス流量制限装置１３ＶＣは排ガス処理系２６の入口
に設けられている流量検出用オリフィス１４に接続され
ている流量計１１よりの流量信号１１Ａと、復水器２過
真空防止装置１０よりの目標排ガス流量補正信号１１Ｂ
と排ガス流量制限設定器１３Ａよりの流量制限値信号１
３Ｂとを入力信号として入力している。

この排ガス流量制限装置１３よりの出力信号としての制
御信号１１Ｃ９１１Ｄは、排ガス処３理系２６の入口に
設けられている調整弁１５と、復水器２３へのもどり配
管３５Ｖｃ設けられている調整弁１６の開度調整を行っ
ている。

排ガス流量制限装置１３よりの出力信号としての制御信
号１１Ｅ、１１Ｆによって、配管３３に設けられて５い
る止め弁１７と、配管３４に設けられた止め弁１８の開
閉の指令を行っている。

復水器過真空防止装置１０は、復水器真空度計１２より
の真空度信号１２Ａと真空度許容上限値用設定器１０Ａ
よりの真空度許容上限値信号１０Ｂ４とを入力信号とし
て入力している。

この復水器過真空防止装置１０よりは出力信号として、
目標排ガス流量補正信号１１Ｂを排ガス流量制限装置１
３に与えている。

排ガス制御装置は第２図に示すように、復水器過真空防
止装置１０と排ガス流量制限装置１３゜真空度許容上限
値用設定器１０Ａおよび排ガス流量制限値設定器１３に
より構成されている。

次に本発明の復水器排ガス制御装置の作用について説明
する。

第１図と第２図に示すように、復水器過真空防止装置１
０Ｖｃは真空度許容上限値用設定器１０Ａよりの真空度
許容上限値信号１０Ｂと、制御対象としての調整弁１５
，１６や配管３２゜３３．３５．空気抽出器２４や復水
器２３等のプロセス系よりのフィードバック制制量とし
て、復水器真空度検出器１２より得られる復水器真空度
信号１２Ａおよび流量制御回路４５よりの調整弁開度指
示信号１１Ｇとの信号を入力する。

真空度許容上限値信号１０Ｂと復水器真空度信号１２Ａ
との入力信号は偏差検出部４０に入り、偏差量４０Ｃは
偏差値制限回路４１に入力させると同時に、スイッチン
グ回路４２に入力される。

スイッチング回路４２は真空度偏差量４０Ｃが負になる
と、止め弁１８を開き、調整弁１６の開度指令信号１１
Ｂが全閉で指令となる時止め弁１８を閉とする様な信号
１１Ｆを出力する。

一方、偏差値制限回路４１は、図示の様な非線形特性を
有し、比例部には適切なゲインをもたせる。

この出力は積分回路４３で積分される。この積分回路４
３にスイッチング４２よりの信号１１Ｆを入力し、止め
弁１８を閉とする信号が出る場合は同時に積分回路４３
の積分値を零にリセットする。

積分回路４３の積分値を信号制限器４４に入力し積分値
が零を越え、正の値となる時は零を出力する。

信号制限器４４の出力を、目標排ガス流量補正信号１１
Ｂとして復水器過真空防止装置１０から、排ガス流量制
限装置１３へ入力する。

排ガス流量制限装置１３は、前記の排ガス処理系２６へ
移送する排ガス量が排ガス処理系２６の処理容量を越え
ないように、排ガスの余剰分を復水器へ戻すための装置
である。

排ガス流量制限装置１３には排ガス流量制限値設定値１
３Ａよシの流量制限値信号１３Ｂは排ガス処理系２６の
処理量を意味する信号であり、この信号１３Ｂと、制御
対象としての調整弁１５゜１６、配管３２，３３，３５
．空気抽出器２４等のプロセス系よりのフィードバック
制御量として排ガス系への流入排ガス流量信号１１Ａ、
復水器過真空防止装置１０よりの目標排ガス流量補正信
号１１Ｂとを入力している。

排ガス流量制限装置１３へ人力されている目標排ガス流
量補正信号１１Ｂを排ガス流量制限値設定器１３Ａより
の流量制限値信号１３Ｂと共に加算回路４６に入力する
。

加算回路４６でこれら入力信号を加算し、排ガス流量目
標値１３Ｃを得る。

排ガス流量目標値１３Ｃと、排ガス流量信号１１Ａとの
二人力信号を偏差検出器４７に入力し、得られる偏差を
制御回路４５に入力する。

制御回路４５では、比例＋積分の動作を行う。

この制御回路４５の出力信号は復水器真空防止装置１０
のスイッチング回路４２と排ガス流量制限装置１３のス
イッチング回路４９とに入力される。

一方、排ガス流量信号１１Ａと、排ガス流量制限値信号
１３Ｂとの二人力信号を偏差検出部４８に入力し、得ら
れる流量偏差信号４８Ａをスイッチング回路４９に入力
する。

スイッチング回路４９では偏差が負となると止め弁１７
を開とし、調整弁１６の開度信号が全閉指令となる時、
弁１７を閉とする様な信号１１Ｆを出力する様゛にする
。

又止め弁１７は止め弁１８が開の時には開かないように
している。

今、目標排ガス流量補正信号１１Ｂが零の場合すなわち
復水器真空度が制限値以下で運転されている時、排ガス
流量目標値１３Ｃは排ガス流量制限値信号１８Ｂに等し
く、制御回路４５は排ガス流量を、排ガス流量目標値即
ち排ガス流量制限値に等しくする様制御する。

空気抽出器２４による復水器２３より抽出される排ガス
流量は排ガス処理系２６の処理容量以内に定まるよう設
計されるので、通常は調整弁１６は全閉、調整弁１５は
全開の状態で、排ガス処理系に流入する排ガス量は復水
器２３より抽出される排ガス量と等しい。

空気抽出器２４より抽出される排ガス流量が排ガス流量
制限値を越えると、偏差検出回路４８による偏差量が負
となり、止め弁１７が開き、排ガス処理系２６の移送す
る流量が排ガス流量制限値に等しくなるように調整弁１
５．１６により制御される。

目標排ガス流量補正信号１１Ｂが零の場合は排ガス処理
系２６へ流入する流量を排ガス流量制限値以内におさめ
る働きをする。

海水温度の低下などの理由により、復水器真空度が真空
度許容上限値として設定されている値を越えた場合、真
空度偏差量４０Ｃが負となり、スイッチング回路４２に
より止め弁１８が開となる。

この真空度偏差量４０Ｃは、偏差値制限回路４１を経て
積分器４３で積分され、負の値として加算器４６で排ガ
ス流量制限値信号１３Ｂと加算され、その結果排ガス流
量目標値信号１３Ｃは次第に小さい値となっていく。

そして制御回路４５よりの出力信号により調整弁１５．
１６は第３図に示すように開閉動作する。

真空度が許容上限値以下に回復し、調整弁１６の開度指
示信号１１ＢがＴ１秒間閉が続くと、再び止め弁１８が
閉じ真空度は安定する。

斯して本発明の復水器排ガス制御装置は同一の制御回路
を用いて、排ガス流量制限と復水器真空防止という二つ
の機能を有し、しかも排ガス流量制限機能が作動してい
る時は廃ガスを復水器出口より復水器に再循環させ無用
な真空度低下をきたさないようできると共に、一方復水
器過真空防止機能が作動している時は駆動用蒸気を含め
て空気抽出器出口より復水器に再循環させる事により真
空度低下の効果を高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水形原子力発電所のタービン復水器の排ガ
ス系の系統図、第２図は本発明による排ガス処理系への
流入排ガス量制限装置およびタービン復水器の過真空防
止装置の機能をもっている装置の制御系ブロック図、第
３図は排ガス流量制御回路の出力と、制御対象である二
つの調整弁開度状態図である。 １０・・・・・・復水器真空防止装置、ＩＯＡ・・・・
・・真空度許容上限値用設定器、１３・・・・・・排ガ
ス流量制限装置、１３Ａ・・・・・・排ガス流量制限値
設定器、４０・・・・・・偏差検出部、４１・・・・・
・偏差制限回路、４２・・・・・・スイッチング回路、
４３・・・・・・積分回路、４４・・・・・・信号制限
器、４５・・・・・・制御回路、４６・・・・・・加算
回路、４７，４８・・・・・・偏差検出部、４９・・・
・・・スイッチング回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービン主復水器より空気抽出器で抽出される排ガ
   スを排ガス処理系へ移送する系統と復水器へ環流させる
   系統とからなる復水器排ガス系統において、真空度許容
   上限値信号を発振させる真空度許容上限値用設定器と、
   この真空度許容上限値Ｓ信号と復水器真空度信号との備
   差検出部やこの偏差量の偏差値制御回路やこの偏差値制
   御回路の出力値を積分する積分回路やこの積分回路の出
   力値を制限する信号制御器や止め弁開閉用のスイッチン
   グ回路とから成る復水器過真空防止装置と、排、・ガス
   系統へ流出する排ガス流量を制限するための排ガス流量
   制限値設定器と、この排ガス流量制限値設定器よりの排
   ガス流量制限値信号と目標排ガス流量補正信号との加算
   回路や排ガス流量目標値と排ガス流量信号との偏差検出
   部や排ガス流量側。 限値信号と排ガス流量信号との偏差検出部や二つの調整
   弁開度を制御する制御回路や止め弁開閉用のスイッチン
   グ回路とから成る排ガス流量制限装置とから構成される
   ことを特徴とする復水器排ガス制御装置。