JPS582403A - 汽水分離再熱装置の制御方法及びその装置 - Google Patents
汽水分離再熱装置の制御方法及びその装置Info
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- JPS582403A JPS582403A JP9984581A JP9984581A JPS582403A JP S582403 A JPS582403 A JP S582403A JP 9984581 A JP9984581 A JP 9984581A JP 9984581 A JP9984581 A JP 9984581A JP S582403 A JPS582403 A JP S582403A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、原子カプラント等における汽水分離再熱装置
の加熱蒸気等を制御する制御方法並びに制御装置に関す
る。
の加熱蒸気等を制御する制御方法並びに制御装置に関す
る。
一般に、沸騰水型あるいは加圧水型軽水炉から発生する
蒸気は、化石燃料を用いるボイラーからの発生蒸気に比
べ低圧、低温であり、飽和状態の蒸気条件である。その
ために、高圧タービンでの膨張過程において多量の湿分
が発生し、そのままこの蒸気を低圧タービンに導けば、
湿分によるタービン内部効率の低下と工゛ローションに
よる翼の損傷を招いてしまう。したがって、従来は、高
圧タービンと低圧タービンの管路の中途に汽水分離再熱
装置を配設し、低圧タービンに導かれる前に、過熱蒸気
状態に変化させている。該汽水分離再熱装置２は汽水分
離装置と第一段再熱装置及び第２段再熱装置とによって
構成され、前記の第１段再熱装置の加熱蒸気は高圧ター
ビンの中途から抽気した蒸気を用い、第２段再熱装置の
加熱蒸気は原子炉からの主蒸気から分岐した蒸気を用い
ている。
蒸気は、化石燃料を用いるボイラーからの発生蒸気に比
べ低圧、低温であり、飽和状態の蒸気条件である。その
ために、高圧タービンでの膨張過程において多量の湿分
が発生し、そのままこの蒸気を低圧タービンに導けば、
湿分によるタービン内部効率の低下と工゛ローションに
よる翼の損傷を招いてしまう。したがって、従来は、高
圧タービンと低圧タービンの管路の中途に汽水分離再熱
装置を配設し、低圧タービンに導かれる前に、過熱蒸気
状態に変化させている。該汽水分離再熱装置２は汽水分
離装置と第一段再熱装置及び第２段再熱装置とによって
構成され、前記の第１段再熱装置の加熱蒸気は高圧ター
ビンの中途から抽気した蒸気を用い、第２段再熱装置の
加熱蒸気は原子炉からの主蒸気から分岐した蒸気を用い
ている。
夫々の加熱蒸気は複数の伝熱管群によって構成された管
束を介して、被加熱蒸気と熱交換してほとんどの蒸気は
凝縮液となってドレ、ン管２２及び２３を介して汽水分
離再熱装置より給水加熱器に導かれる。
束を介して、被加熱蒸気と熱交換してほとんどの蒸気は
凝縮液となってドレ、ン管２２及び２３を介して汽水分
離再熱装置より給水加熱器に導かれる。
上記のような汽水分離再熱装置では、管束を構成する伝
熱管が長大であるために、ある運転状態では１、最も熱
負荷の大きい管の内部で相当量の加熱蒸気が凝縮するこ
とがある。また、これらの伝熱管に流入する加熱蒸気が
伝熱管の出口端の手前で完全に凝縮すると、過冷却した
凝縮液の溜りができる恐れがある。この凝縮液の過冷却
現象に伴なう不都合な問題は、伝熱管に局部的に発生す
る熱応力、熱変形あるいは伝熱管内部を流れる蒸気−凝
縮液の二相流流れの不安定現象をもたらし、伝熱管の信
頼性を著しく損う可能性がある。この問題を軽減するた
めに、伝熱管入口端にオリフィスを設けたり、伝声管内
を掃気する蒸気を付加すると効果があるという提案もあ
る。し−ｊ−シ、オリフィスを設ける方法並びにその代
りの手段は、凝 ″給液の過冷却並びに汽水分離再熱装
置における関連した不安定性の問題に対する完全な解決
法にならないのが普通である。オリフィスを設けること
が完全な解決法にならない一つの理由は、任意の所定の
オリフィスを設けた場合、蒸気の流れをある動作条件に
対する理論的な熱伝達の需要を充たすように、かつ夫々
の管に分配するように実施しても、あらゆる動作条件、
特に負荷変化が急激な場合には理想的な設計をすること
が困難である。
熱管が長大であるために、ある運転状態では１、最も熱
負荷の大きい管の内部で相当量の加熱蒸気が凝縮するこ
とがある。また、これらの伝熱管に流入する加熱蒸気が
伝熱管の出口端の手前で完全に凝縮すると、過冷却した
凝縮液の溜りができる恐れがある。この凝縮液の過冷却
現象に伴なう不都合な問題は、伝熱管に局部的に発生す
る熱応力、熱変形あるいは伝熱管内部を流れる蒸気−凝
縮液の二相流流れの不安定現象をもたらし、伝熱管の信
頼性を著しく損う可能性がある。この問題を軽減するた
めに、伝熱管入口端にオリフィスを設けたり、伝声管内
を掃気する蒸気を付加すると効果があるという提案もあ
る。し−ｊ−シ、オリフィスを設ける方法並びにその代
りの手段は、凝 ″給液の過冷却並びに汽水分離再熱装
置における関連した不安定性の問題に対する完全な解決
法にならないのが普通である。オリフィスを設けること
が完全な解決法にならない一つの理由は、任意の所定の
オリフィスを設けた場合、蒸気の流れをある動作条件に
対する理論的な熱伝達の需要を充たすように、かつ夫々
の管に分配するように実施しても、あらゆる動作条件、
特に負荷変化が急激な場合には理想的な設計をすること
が困難である。
また、実際には、極めて膨大な数の伝熱管により管束が
構成されるために、夫々の管の流動状態を適正にするよ
うにオリフィスを設計することも極めて難しいことであ
る。
構成されるために、夫々の管の流動状態を適正にするよ
うにオリフィスを設計することも極めて難しいことであ
る。
一方、伝熱管内の流れが不安定にならないように、加熱
蒸気に掃気蒸気を単に付加するという手段だけでは、相
当量の蒸気を浪費するために、プラントの熱効率低下を
招瓢てしまう。
蒸気に掃気蒸気を単に付加するという手段だけでは、相
当量の蒸気を浪費するために、プラントの熱効率低下を
招瓢てしまう。
本発明の目的は、原子力発電プラントの汽水分離再熱装
置を構成する再熱器の伝熱管内部の流動不安定現象を回
避し、過冷却問題に起因する不具合を防止して再熱器の
信頼性向上を図った汽水分離再熱装置の制御方法及び制
御装置を提供することにある。
置を構成する再熱器の伝熱管内部の流動不安定現象を回
避し、過冷却問題に起因する不具合を防止して再熱器の
信頼性向上を図った汽水分離再熱装置の制御方法及び制
御装置を提供することにある。
本発明の特徴は、再熱器を経た加熱流体である加熱蒸気
と凝縮液の加熱蒸気量並びに凝縮液量を検出し、夫々の
流量に基づいて伝熱管内部の流動状態を判定し、さらに
凝縮液の過冷却、不安定な流動が発生しない流動状態を
選定できるように再熱器を流下した加熱蒸気の蒸気流量
を制御する汽水分離再熱装置の制御方法並びに制御装置
を提供するものである。
と凝縮液の加熱蒸気量並びに凝縮液量を検出し、夫々の
流量に基づいて伝熱管内部の流動状態を判定し、さらに
凝縮液の過冷却、不安定な流動が発生しない流動状態を
選定できるように再熱器を流下した加熱蒸気の蒸気流量
を制御する汽水分離再熱装置の制御方法並びに制御装置
を提供するものである。
以下、本発明の具体的内容について実施例を用いて詳し
く説明する。第１図に示す如く、高圧り・−ビン１と低
圧タービン６の管路１７と１８の中途に汽水分離再熱装
置２を配設し、低圧タービン６に導かれる前に、過熱蒸
気状態に変化させている。該汽水分離再熱装置２は汽水
分離装置３と第一再熱装置４及び第２段再熱装置５とに
よって構成され、前記の第１段再熱装置４の加熱蒸気配
管２０に導く加熱蒸気は高圧タービン１の中途から抽気
した蒸気を用い、第２段再熱装置５の加熱蒸気配管１９
に導く加熱蒸気は原子炉からの主蒸気管１５から分岐し
た蒸気を用いている。夫々の加熱蒸気は複数の伝熱管群
（図示せず）によって構成された管束３１．３２を介し
て、蒸気配管１７を通じて導かれる被加熱蒸気と熱交換
してリザーブタンク３３．７３に導入される。そしてこ
れらリザーブタンク３３．７３から蒸気は弁３８゜７８
を備えた蒸気配管３９．７９を通じて、凝縮したドレン
は弁３５．７５を備えたドレン管３４゜７４を通じて、
それぞれ給水加熱器１３．１４に導かれている。また、
前記加熱蒸気配管１９．２０には弁７７．６７が設置さ
れている二この様な構成の汽水分離再熱装置においては
、加熱蒸気の凝縮を伴なう場合の再熱器伝熱管内部の流
れは、通常第４図に示すように、伝熱管の管長に対して
管入口端から管出口端に向かってほぼ直線的に加熱蒸気
の乾き度Ｘが減少し、逆に、伝熱管内部断面積を凝縮液
が占有する面積が増大する傾向になる。
く説明する。第１図に示す如く、高圧り・−ビン１と低
圧タービン６の管路１７と１８の中途に汽水分離再熱装
置２を配設し、低圧タービン６に導かれる前に、過熱蒸
気状態に変化させている。該汽水分離再熱装置２は汽水
分離装置３と第一再熱装置４及び第２段再熱装置５とに
よって構成され、前記の第１段再熱装置４の加熱蒸気配
管２０に導く加熱蒸気は高圧タービン１の中途から抽気
した蒸気を用い、第２段再熱装置５の加熱蒸気配管１９
に導く加熱蒸気は原子炉からの主蒸気管１５から分岐し
た蒸気を用いている。夫々の加熱蒸気は複数の伝熱管群
（図示せず）によって構成された管束３１．３２を介し
て、蒸気配管１７を通じて導かれる被加熱蒸気と熱交換
してリザーブタンク３３．７３に導入される。そしてこ
れらリザーブタンク３３．７３から蒸気は弁３８゜７８
を備えた蒸気配管３９．７９を通じて、凝縮したドレン
は弁３５．７５を備えたドレン管３４゜７４を通じて、
それぞれ給水加熱器１３．１４に導かれている。また、
前記加熱蒸気配管１９．２０には弁７７．６７が設置さ
れている二この様な構成の汽水分離再熱装置においては
、加熱蒸気の凝縮を伴なう場合の再熱器伝熱管内部の流
れは、通常第４図に示すように、伝熱管の管長に対して
管入口端から管出口端に向かってほぼ直線的に加熱蒸気
の乾き度Ｘが減少し、逆に、伝熱管内部断面積を凝縮液
が占有する面積が増大する傾向になる。
しかし、この蒸気相と凝縮液相との二相流の流動様式は
、気相側の流量と液相側の流量割合によって、変化し第
２図に示すような複雑なフローパタだもので、 Ｇｇ：蒸気流量 Ｇｌ：凝縮液流量 ψ、ψは特性値で流体の物性値によって変化する量であ
り１．（Ｆ ｌ ’ ／：ｂ ）単位では次式で表わせ
る。
、気相側の流量と液相側の流量割合によって、変化し第
２図に示すような複雑なフローパタだもので、 Ｇｇ：蒸気流量 Ｇｌ：凝縮液流量 ψ、ψは特性値で流体の物性値によって変化する量であ
り１．（Ｆ ｌ ’ ／：ｂ ）単位では次式で表わせ
る。
γ、：蒸気の比重量
γ１：凝縮液の比重量
σ：表面張力
μｍ：凝縮液の粘性係数
この図から明らかなように、気相と液相の流量によって
層状流、波状流、環状流、噴霧流、せん伏流、スラグ流
、気泡流の７つの領域に分けられる。第３図に示した各
フローパターンのスケッチ図をみると明らかな如く、層
状流、環状流、噴霧流などは安定した流れ状態であるが
、波状流、ぜん伏流、スラグ流は極めて不安定な流動様
式で、凝縮液の閉塞に伴なう水撃現象を起し、圧力変動
が大きい非定常な流れ現象や、過冷却現象の誘因となる
可能性が大きい。したがって、汽水分離再熱装置の伝熱
管内部流れのような凝縮を伴なう二相流れの安定性を確
立し、凝縮液の過冷却による伝熱管の熱応力、熱変形、
流れの不安定を除去するためには、上記の安定なフロー
パターンを選定する手段が最も有効である。そのために
は、液相側と気相側の流量を的確に検出、制御する手段
が必要になってくる。本発明は、上述の如き気液二相流
の漉れ現象をとらえたうえで、夫々の流量。
層状流、波状流、環状流、噴霧流、せん伏流、スラグ流
、気泡流の７つの領域に分けられる。第３図に示した各
フローパターンのスケッチ図をみると明らかな如く、層
状流、環状流、噴霧流などは安定した流れ状態であるが
、波状流、ぜん伏流、スラグ流は極めて不安定な流動様
式で、凝縮液の閉塞に伴なう水撃現象を起し、圧力変動
が大きい非定常な流れ現象や、過冷却現象の誘因となる
可能性が大きい。したがって、汽水分離再熱装置の伝熱
管内部流れのような凝縮を伴なう二相流れの安定性を確
立し、凝縮液の過冷却による伝熱管の熱応力、熱変形、
流れの不安定を除去するためには、上記の安定なフロー
パターンを選定する手段が最も有効である。そのために
は、液相側と気相側の流量を的確に検出、制御する手段
が必要になってくる。本発明は、上述の如き気液二相流
の漉れ現象をとらえたうえで、夫々の流量。
流量比、状態量などを清報量として検出し、適正なフロ
ーパターンに修正する制御手段を佛洪するものである。
ーパターンに修正する制御手段を佛洪するものである。
第５図は本発明を適用したべ水分離再熱装置の加熱蒸気
量制御手段を示したもので、この図では簡略化するだめ
に汽水分離再熱装置２は第１段の再熱装置ｔ４のみで構
成されているが、再熱装置が複数段から構成される場合
にでも勿論適用できる制御技術である。第５図において
も、高圧タービン１からの排気蒸気は蒸気管１７を介し
て汽水分離再熱装置２に流入し、該汽水分離再熱装置２
は汽水分離装＃３、再熱装置４で構成された円胴形のン
エルになっている。汽水分離装置３で蒸気中の湿分を分
離、除去された蒸気は、再熱装置４に流入し、複数の伝
熱管群から唆る管束３１の管外を通過することによって
加熱側蒸気と熱交換を行ない、過熱蒸気と状態変化して
低圧タービン入口管１８を経て、後続する低圧タービン
へ導かれる。
量制御手段を示したもので、この図では簡略化するだめ
に汽水分離再熱装置２は第１段の再熱装置ｔ４のみで構
成されているが、再熱装置が複数段から構成される場合
にでも勿論適用できる制御技術である。第５図において
も、高圧タービン１からの排気蒸気は蒸気管１７を介し
て汽水分離再熱装置２に流入し、該汽水分離再熱装置２
は汽水分離装＃３、再熱装置４で構成された円胴形のン
エルになっている。汽水分離装置３で蒸気中の湿分を分
離、除去された蒸気は、再熱装置４に流入し、複数の伝
熱管群から唆る管束３１の管外を通過することによって
加熱側蒸気と熱交換を行ない、過熱蒸気と状態変化して
低圧タービン入口管１８を経て、後続する低圧タービン
へ導かれる。
加熱蒸気管２０の再熱装置４人口部には、加熱蒸気量制
御弁６７が僧装置される。該加熱蒸気量制御弁６７け、
タービン負荷の変化に応じ、負荷変化率演算器５５０制
御信号を、再熱装置４の出口の被加熱蒸気温度を設定す
る温度設定器５４に入力する。核温度設定器５４から制
御出力信号７０と再熱装置４出口の被加熱蒸気温度を温
度検出器４８によって検出した検出信号７１とを比較す
る比較器５３に入力される。該比較器５３では設定温度
と検出温度の差を比較して、比較器５３から、の制御信
号は前記の加熱蒸気制御弁６７の開度設定手段４９に入
力される。咳制御弁開度設定手段４９は可変温度演算器
５０、可変流量演算器５１、可変弁開度演算器５２によ
って構成される。前記比較器５３からの設定温度と検出
温度との偏差によって、タービン出力に応じた被加熱蒸
気温度に修正するだめの温度量を演算する。次いで、修
正温度にするだめの加熱蒸気の修正量を・該可変流量演
算器５１によって演算する。さらに、前記可変流量演算
器５１からの加熱蒸気修正量を可変弁開度演算器５２に
入力することによって、加熱蒸気量制御弁６７の修正弁
開度を決定し、可変弁開度演算器５２からの制御信号６
６を加熱蒸気量制御弁６７に入力し、制御弁６７の開明
修正を行ない、適正加熱蒸気量が決定される。
御弁６７が僧装置される。該加熱蒸気量制御弁６７け、
タービン負荷の変化に応じ、負荷変化率演算器５５０制
御信号を、再熱装置４の出口の被加熱蒸気温度を設定す
る温度設定器５４に入力する。核温度設定器５４から制
御出力信号７０と再熱装置４出口の被加熱蒸気温度を温
度検出器４８によって検出した検出信号７１とを比較す
る比較器５３に入力される。該比較器５３では設定温度
と検出温度の差を比較して、比較器５３から、の制御信
号は前記の加熱蒸気制御弁６７の開度設定手段４９に入
力される。咳制御弁開度設定手段４９は可変温度演算器
５０、可変流量演算器５１、可変弁開度演算器５２によ
って構成される。前記比較器５３からの設定温度と検出
温度との偏差によって、タービン出力に応じた被加熱蒸
気温度に修正するだめの温度量を演算する。次いで、修
正温度にするだめの加熱蒸気の修正量を・該可変流量演
算器５１によって演算する。さらに、前記可変流量演算
器５１からの加熱蒸気修正量を可変弁開度演算器５２に
入力することによって、加熱蒸気量制御弁６７の修正弁
開度を決定し、可変弁開度演算器５２からの制御信号６
６を加熱蒸気量制御弁６７に入力し、制御弁６７の開明
修正を行ない、適正加熱蒸気量が決定される。
一方、前記汽水分離再熱装置２の再熱装置４の加熱蒸気
は、管束３１を構成する伝熱管の内部において、被加熱
蒸気との熱交換によって部分的に１凝縮し、伝熱管の出
口では蒸気と凝縮液との二相流となってドレン管６８を
経由してリザーブタンク３３に流入する。リザーブタン
ク３３の内部では、凝縮したドレン７３とベント蒸気７
２とに分離される。ベント蒸気７２はリザーブタンク３
３の上部蒸気室と接続したベントａ気管３７を介して、
ベント蒸気量制御弁３８へ尊かれる。ベント蒸気管３７
の中途にはベント蒸気量を検出する流量検出器４２が配
置され、ベント薫気量検出信号４３は流量演算器５７に
入力される。また、リザーブタンク３３の下部のドレン
７３はドレン管３４を介して、ドレン量制御弁３５に導
かれる。
は、管束３１を構成する伝熱管の内部において、被加熱
蒸気との熱交換によって部分的に１凝縮し、伝熱管の出
口では蒸気と凝縮液との二相流となってドレン管６８を
経由してリザーブタンク３３に流入する。リザーブタン
ク３３の内部では、凝縮したドレン７３とベント蒸気７
２とに分離される。ベント蒸気７２はリザーブタンク３
３の上部蒸気室と接続したベントａ気管３７を介して、
ベント蒸気量制御弁３８へ尊かれる。ベント蒸気管３７
の中途にはベント蒸気量を検出する流量検出器４２が配
置され、ベント薫気量検出信号４３は流量演算器５７に
入力される。また、リザーブタンク３３の下部のドレン
７３はドレン管３４を介して、ドレン量制御弁３５に導
かれる。
ドレン管３４の中途にはドレン量を検出する流量・凍出
器４５が配置され、該流量検出器４５のドレン量検出信
号４６は流量演算器５７に入力される。
器４５が配置され、該流量検出器４５のドレン量検出信
号４６は流量演算器５７に入力される。
前記の流量演算器５７はベント蒸気量演算器５８とドレ
ン璧演算器５９とから構成され、該流量演算器５７の出
力信号としてベント蒸気量及びドレン喰がフローパター
ン判定手段６０に入力される。
ン璧演算器５９とから構成され、該流量演算器５７の出
力信号としてベント蒸気量及びドレン喰がフローパター
ン判定手段６０に入力される。
このフローパターン判定手段６０Ｈフロ一パターン判定
器６１とベント蒸気量修正器６２で構成され、該フロー
パターン判定器６１では、前記の流量演算器５７より入
力されたベント蒸気量Ｇｇ１ドレン４Ｇ１を用いて（）
１／Ｇｇ及び＠記の特性パラメータψ、ψを決定し、
（Ｇ１／Ｇ１）・ψ・ψと０、／ψとの相関性を表わす
第２図に示したフローパターンマツプから伝熱管内部の
二相流の流動様式を判定する。流動様式が第２図の斜線
で示しだ領域、叩ち噛状流、環状流、噴霧流の領域であ
ればベント蒸気量の修正なしに運転可能となり、もし波
状流、スラグ流、せん伏流、気泡流などの、 不安定な
流動現象を呈する領域であれば安定な領域に移向させる
ようにベント蒸気量修正器６２に制御信号を送り、該ベ
ント蒸気量修正器６２によってベント蒸気量の修正量を
決定し、該修正器６２の制御信号６５をベント蒸気量制
御弁３８に与えて適正流量になるように制御弁３８の開
度調整を行なう。
器６１とベント蒸気量修正器６２で構成され、該フロー
パターン判定器６１では、前記の流量演算器５７より入
力されたベント蒸気量Ｇｇ１ドレン４Ｇ１を用いて（）
１／Ｇｇ及び＠記の特性パラメータψ、ψを決定し、
（Ｇ１／Ｇ１）・ψ・ψと０、／ψとの相関性を表わす
第２図に示したフローパターンマツプから伝熱管内部の
二相流の流動様式を判定する。流動様式が第２図の斜線
で示しだ領域、叩ち噛状流、環状流、噴霧流の領域であ
ればベント蒸気量の修正なしに運転可能となり、もし波
状流、スラグ流、せん伏流、気泡流などの、 不安定な
流動現象を呈する領域であれば安定な領域に移向させる
ようにベント蒸気量修正器６２に制御信号を送り、該ベ
ント蒸気量修正器６２によってベント蒸気量の修正量を
決定し、該修正器６２の制御信号６５をベント蒸気量制
御弁３８に与えて適正流量になるように制御弁３８の開
度調整を行なう。
また、実際の運転状態では、前述の負荷変化率演算器５
５、温度設定器５４、再熱装置出口温度検出器４８によ
る検出信号、制御信号によって制御される加熱蒸気量制
御弁６７と前記のベント蒸気量制御弁３８との開度調整
に時間遅れが生ずる可能性がある。したがって、この場
合にけベット蒸気量制御弁３８単独での伝熱管内部流れ
の流動様式を的確に制御することが難しくなる場合もあ
り得る。この不都合を回避、解消するために、負荷変化
に応じて作動する加熱蒸気量制御弁６７の開度設定手段
４９に、ｔＭみ込寸れた可変流量演算器５１からの制御
信号６３を流量変化率演算器５６に入力し、該流量変化
率演算器５６から制御信号６４を前記のベント蒸気量修
正器６２に与えることによってベント紫気量制御弁３８
と加熱蒸気量制御弁６７との関連を予測して再熱装置４
の運転状態を最適条件に制御する手段を用いる。一方、
制御信号６４によって、フローパターン判定手段６０に
おいては、修正したベント蒸気量で適正な流動様式にな
っているか否かをフローパターン判定器６１とベント蒸
気量修正器６２で繰返し制御（６１と６２とのＦｅｅｄ
ＢａＣｋ制御）が実施可能なことを特徴としている。
５、温度設定器５４、再熱装置出口温度検出器４８によ
る検出信号、制御信号によって制御される加熱蒸気量制
御弁６７と前記のベント蒸気量制御弁３８との開度調整
に時間遅れが生ずる可能性がある。したがって、この場
合にけベット蒸気量制御弁３８単独での伝熱管内部流れ
の流動様式を的確に制御することが難しくなる場合もあ
り得る。この不都合を回避、解消するために、負荷変化
に応じて作動する加熱蒸気量制御弁６７の開度設定手段
４９に、ｔＭみ込寸れた可変流量演算器５１からの制御
信号６３を流量変化率演算器５６に入力し、該流量変化
率演算器５６から制御信号６４を前記のベント蒸気量修
正器６２に与えることによってベント紫気量制御弁３８
と加熱蒸気量制御弁６７との関連を予測して再熱装置４
の運転状態を最適条件に制御する手段を用いる。一方、
制御信号６４によって、フローパターン判定手段６０に
おいては、修正したベント蒸気量で適正な流動様式にな
っているか否かをフローパターン判定器６１とベント蒸
気量修正器６２で繰返し制御（６１と６２とのＦｅｅｄ
ＢａＣｋ制御）が実施可能なことを特徴としている。
上述の制御方式において、負荷変動がない場合には流量
変化率演算器５６を用いる必要なく、負荷変化率の大小
によって流量変化率演算器５６をバイパスして直接ベン
ト蒸気制御弁３６を制御する。したがって、負荷が定常
な場合には、再熱装置４内の伝熱性能、被加熱側蒸気の
状態変化（例えば、入口湿り度の変化など）などに対応
して伝熱管内部流れを安定な流動様式に維持する制御が
可能となる。
変化率演算器５６を用いる必要なく、負荷変化率の大小
によって流量変化率演算器５６をバイパスして直接ベン
ト蒸気制御弁３６を制御する。したがって、負荷が定常
な場合には、再熱装置４内の伝熱性能、被加熱側蒸気の
状態変化（例えば、入口湿り度の変化など）などに対応
して伝熱管内部流れを安定な流動様式に維持する制御が
可能となる。
第６図と第７図には再熱装置の加熱蒸気量及びペントａ
気量を制御しない場合と本発明を適用して制御した場合
との再熱装置の被加熱側蒸気温度、ベント蒸気量、凝縮
液量の負荷変化に対する変化具合を比較したものである
。従来のように、加熱蒸気量を制御しない場合には１、
凝縮液量Ｇ１とベント蒸気量Ｇ８との関係は再熱装置の
伝熱性能により一義的に決められ、Ｇｔ／Ｇｙの割合は
負荷上昇とともに増加する傾向となり、流動様式が不安
定になり易く、さらに被加熱側の蒸気温度Ｔの変化も大
きくなる。しかし、本発明の如き制御を実施すれば、低
負荷側において被加熱蒸気の加熱に関与しない加熱蒸気
を最少銀に抑えることができ、プラント熱効率向上に大
幅に寄与することが可能であ′るとともに、凝縮液量Ｇ
ｉ’とベント蒸気量Ｏｇ′の割合も負荷変化に討して大
幅に変ることがないので再熱装置４の管束３１内部流動
の安定化を図り得る。捷た、第５図に示したようにベン
ト蒸気は制御弁３０、ｋ気管３９を介して後続する給水
加熱器（図示せず）に導かれるが、タービン内部からの
油気蒸気だけで給水を加熱するサイクルに比べ、プラン
トの熱効率を向上させることが可能である。
気量を制御しない場合と本発明を適用して制御した場合
との再熱装置の被加熱側蒸気温度、ベント蒸気量、凝縮
液量の負荷変化に対する変化具合を比較したものである
。従来のように、加熱蒸気量を制御しない場合には１、
凝縮液量Ｇ１とベント蒸気量Ｇ８との関係は再熱装置の
伝熱性能により一義的に決められ、Ｇｔ／Ｇｙの割合は
負荷上昇とともに増加する傾向となり、流動様式が不安
定になり易く、さらに被加熱側の蒸気温度Ｔの変化も大
きくなる。しかし、本発明の如き制御を実施すれば、低
負荷側において被加熱蒸気の加熱に関与しない加熱蒸気
を最少銀に抑えることができ、プラント熱効率向上に大
幅に寄与することが可能であ′るとともに、凝縮液量Ｇ
ｉ’とベント蒸気量Ｏｇ′の割合も負荷変化に討して大
幅に変ることがないので再熱装置４の管束３１内部流動
の安定化を図り得る。捷た、第５図に示したようにベン
ト蒸気は制御弁３０、ｋ気管３９を介して後続する給水
加熱器（図示せず）に導かれるが、タービン内部からの
油気蒸気だけで給水を加熱するサイクルに比べ、プラン
トの熱効率を向上させることが可能である。
以上、本発明について実施例を具体的に説明したが、本
発明によって得られる効果を示すと次のようになる。
発明によって得られる効果を示すと次のようになる。
１）再熱装置の伝熱管内部における気相二相流の流動不
安定性を解消し、凝縮液の過冷却に伴なう不具合を防止
する信頼性の高い汽水−分離再熱装置の制御方法並びに
制御装置が実現出来る。
安定性を解消し、凝縮液の過冷却に伴なう不具合を防止
する信頼性の高い汽水−分離再熱装置の制御方法並びに
制御装置が実現出来る。
第１図は、本発明の対象となる汽水分離再熱装置を備え
た原子力発電プラントのサイクル構成図、第２図は伝熱
管内部におけるフロー、＜ターンを判定するマツプ図、
第３図はフローノーターンを表わす模式的図、第４図は
凝縮を伴なう場合の加熱蒸気湿り度変化を示す図、第５
図は本発明を適用した汽水分離再熱装置の制御装置を示
す制御系統図、第６図及び第７図は本発明を適用した場
合の蒸気量、凝縮液量の負荷に対する変化を表わした図
である。
た原子力発電プラントのサイクル構成図、第２図は伝熱
管内部におけるフロー、＜ターンを判定するマツプ図、
第３図はフローノーターンを表わす模式的図、第４図は
凝縮を伴なう場合の加熱蒸気湿り度変化を示す図、第５
図は本発明を適用した汽水分離再熱装置の制御装置を示
す制御系統図、第６図及び第７図は本発明を適用した場
合の蒸気量、凝縮液量の負荷に対する変化を表わした図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、再熱器を備えた汽水分離再熱装置の制御方法におい
て、加熱流体が前記再熱器を経て状態変化した蒸気並び
にドレンの流量をそれぞれ検出し、これらの流量から前
記再熱器の伝熱管を流下する加熱流体の気液２相流の流
動状況を演算により推定し、該推定結沫に基づいて前記
再°熱器を流下する蒸気の流量を制御する様にした事を
特徴とする汽水分離再熱装置の制御方法。 ２、前記再熱器に導入される加熱流体の流量を算出し、
この加熱流体の流量に基づいて前記再熱器を流下する蒸
気流量を修正制御するようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の汽水分離再熱装置の制御方法。 ３、前記再熱器により加熱される被加熱側蒸気の温度及
びプラントの負荷に基づいて該再熱器に導入される加熱
流体の流量を制御するようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の汽水分離再熱装置の
制御方法。 ４゜再熱器を備えた汽水分離再熱装置の制御装置におい
て、前記再熱器を経た加熱流体である蒸気及びドレンを
導出させる蒸気配管並びにドレン配管にそれぞれ熱量検
出器を設け、該流量検出器からの検出値に基づいて前記
再熱器の伝熱管を流下する加熱流体の気液２相流の流動
状況を演算するフローパターン演算装置を設け、該演算
装置の演算結果に基づいて、前記蒸気配管に設置された
制御弁の開度を制御する流量制御装置を設けたことを特
徴とする汽水分離再熱装置の制御装置。 ５６前記再熱器に導入される加熱流体の流量を演算する
加熱流体流量演算装置を設け、この加熱流体演算装置の
出力信号を前記流量制御装置に入力して再熱器を流下す
る蒸気流量を修正制御するようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第４項記載の汽水分離再熱装置の制御装
置。 ６゜前記再熱器により加熱される被加熱側蒸気の温度を
検出する温度検出器及びプラント負荷検出器を設け、こ
れら検出器の検出値に基づき、再熱器に加熱流体を導く
加熱流体配管に設置された流量調整弁の開度を制御する
加熱流体流量制御装置を設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第４項又は第５項記載の汽水分離り熱装置の制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9984581A JPS582403A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 汽水分離再熱装置の制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9984581A JPS582403A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 汽水分離再熱装置の制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS582403A true JPS582403A (ja) | 1983-01-08 |
| JPS637244B2 JPS637244B2 (ja) | 1988-02-16 |
Family
ID=14258135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9984581A Granted JPS582403A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 汽水分離再熱装置の制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS582403A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158305A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タ−ビンの温度制御方法 |
| JP2008175072A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿分分離加熱器のドレン処理装置 |
| JP2011202602A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Hitachi Ltd | 発電プラント、および発電プラントの運用方法 |
| CN110388239A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-29 | 岭澳核电有限公司 | 核电站汽水分离再热器系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3925638B2 (ja) * | 2002-05-30 | 2007-06-06 | 石川島播磨重工業株式会社 | 気液二相流のフローパターン判別方法 |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP9984581A patent/JPS582403A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158305A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タ−ビンの温度制御方法 |
| JP2008175072A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 湿分分離加熱器のドレン処理装置 |
| JP2011202602A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Hitachi Ltd | 発電プラント、および発電プラントの運用方法 |
| CN110388239A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-10-29 | 岭澳核电有限公司 | 核电站汽水分离再热器系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS637244B2 (ja) | 1988-02-16 |
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