JPS5963310A - Compound plant - Google Patents

Compound plant

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JPS5963310A
JPS5963310A JP6742282A JP6742282A JPS5963310A JP S5963310 A JPS5963310 A JP S5963310A JP 6742282 A JP6742282 A JP 6742282A JP 6742282 A JP6742282 A JP 6742282A JP S5963310 A JPS5963310 A JP S5963310A
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JP
Japan
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power generation
plant
secondary power
condenser
evaporator
Prior art date
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Pending
Application number
JP6742282A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taisuke Bessho
別所 泰典
Koji Oga
幸治 大賀
Takao Sato
隆雄 佐藤
Yoshihiro Ozawa
小沢 義弘
Hajime Yamamoto
元 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6742282A priority Critical patent/JPS5963310A/en
Publication of JPS5963310A publication Critical patent/JPS5963310A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/04Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide higher overall generated power in a compound plant designed that the secondary power generating system is caused to generate power with the aid of waste heat of the primary power generating system by controlling the operating condition of working fluid as to maximize the power of the secondary system without changing the generated capacity of the primary system. CONSTITUTION:In a system, for example, wherein an evaporator 5, namely, a condenser of a primary system nuclear power plant recovers waste heat and power is then generated in a secondary system which uses ammonia as working fluid, a controller 25 computes the physical properties of a plurality of fluids and the operating condition of the working fluids is determined on the bases of the thermal income and expenditure of each of the turbine 14, the evaporator 5 and a condenser 16 of the seconday system according to those factors of the preset value and temperature of the working fluid in the secondary system at the inlet of the evaporator 5, the temperature at the outlet thereof and the pressure inside the condenser 16. And the capacity of generated power is calculated and searched by use of a criterion function of a Rankine cycle. The working fluid is then controlled under the determined operating condition. Waste heat may be effectively used without changing the operating condition of the primary system which has great capacity of generated power, and hence the entire generated power may be obtained at higher level.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、−次系発電プラントからの排熱を回収して、
二次系発電プラントの発tKlji’する複合グランド
に嘆1し、特に−次系発電グランドの発市容敵を変えず
、しかも二次系発電プラントの発窺容獣を最大にする・
1jlJ#装置を備えた複合プラントに関する。
[Detailed description of the invention] The present invention recovers exhaust heat from a secondary power generation plant,
We are saddened by the complex glands that generate power from secondary power generation plants, and in particular, we want to maximize the power generation capacity of secondary power generation plants without changing the generation capacity of secondary power generation grounds.
Concerning a complex plant with 1jlJ# equipment.

火力、まだは原子力発電プラントでは、発生する熱を有
効に利用するため、複合プラントの概念がとり入れられ
はじめている。これは火力、または原子力発電を一次系
発電グラントとし、この−次糸発屯プラントからの低温
排熱(〜50℃)をフレオンなどを作動流体とする低温
タービンを使用した二次系発電プラントの発電に供する
という概念である。
Thermal power plants, still nuclear power plants, are beginning to adopt the concept of complex plants in order to effectively utilize the heat generated. This is a secondary power generation plant that uses thermal or nuclear power as the primary power generation grant, and uses low-temperature waste heat (~50℃) from the Daishi Plant to generate a low-temperature turbine using Freon or other fluid as the working fluid. The concept is to use it for power generation.

この複合プラントの従来技術の例を第1図を用いて説明
する。この例では、原子炉炉心1、主蒸気庁2、タービ
ン3、発電機4、凝縮器5、給水ポンプロ、給水F配管
7から1戊るt砥出力375MWの一次系原子力発電プ
ラントからの排熱を、循環ポンプ8、混合夕/り9、前
記した一次系の凝縮55などから成る中間熱交換のルー
プを介して回収して、蒸発器12、蒸気管13、タービ
/14、定覗磯15、凝縮器16、循環ポンプ17など
から構成され、フレオ/を作動(J&木とした電気出力
10MWの二次系発電プラントの発電に供している。タ
ービン14は、低温タービンといわれるものである。一
般に一次系発電プラントの排熱の温度は低いので、二次
系発電プラントの発電Stは、−次系発電プラントの発
電容敏の1710以下である。このため、複合プラント
全体の発′亀出力を高めるには、−次系発電プラントの
発電出力を維持するのが、まず第一に重要であり、第二
に二次系発電プラントの発電容掖を高めるのが重要であ
る。
An example of the prior art of this complex plant will be explained using FIG. 1. In this example, exhaust heat from a primary nuclear power plant with a t-grind output of 375 MW is extracted from the reactor core 1, main steam station 2, turbine 3, generator 4, condenser 5, feed water pump, and feed water F pipe 7. is recovered through an intermediate heat exchange loop consisting of a circulation pump 8, a mixing tank 9, the above-mentioned primary system condensation 55, etc. , a condenser 16, a circulation pump 17, etc., and is used for power generation in a secondary power generation plant with an electrical output of 10 MW, which operates Freo/J&M. The turbine 14 is called a low-temperature turbine. In general, the temperature of the exhaust heat of the primary power plant is low, so the power generation St of the secondary power plant is less than 1710, which is the power generation capacity of the secondary power plant. In order to increase this, it is first important to maintain the power generation output of the secondary power generation plant, and secondly, it is important to increase the power generation capacity of the secondary power generation plant.

しかし従来技術では、−次系発電プラントの運転条件と
は無関係に二次系発電プラントの運転条件を適当に決め
、しかるのち、−次系−A屯プラントの復水器5の蒸気
条件を変えないよつ中間熱交換器の運転条件を設定して
きた。このように運転条件が設定された複合グラフトで
は、−次系発心プラントの発電出力は一定に保たれる。
However, in the conventional technology, the operating conditions of the secondary power generation plant are determined appropriately regardless of the operating conditions of the secondary power generation plant, and then the steam conditions of the condenser 5 of the secondary power generation plant are changed. We have set the operating conditions for the Naiyotsu intermediate heat exchanger. In a composite graft with operating conditions set in this way, the power generation output of the -order system originating plant is kept constant.

しかし、−次系希酸プラントから凝縮器5で放出される
熱量は、二次系発成グラ/トに蒸発器12により供給さ
れる熱量より大きく、二次系発電グラフトで不要な熱融
は、中間熱交換(温排水流路11で捨てており、二次系
発成プラントの発電容置を高めるという点では好ましく
なかった。従来技術の例では、中間熱交換器循環流路1
0の流量19200 TiNが二次早発′亀プラントで
の発電に利用されるのに対し、はぼ回置の18500 
TiNが中間;格交喚器排水流路11から捨てられ、こ
れは−次系・厖′屯プラントからの排熱の約50係が発
電に供せられることなく、無駄に捨てられたことを意味
する。すなわら、従来技術では、複合プラントにおいて
、二次系発電プラントの運転条件、発電容置を一次系発
電プラントの運転条件とは無関係に決めていたので、−
次系発心プラントからの排熱が100%利用されず、−
次系発心プラントからの排熱の有効利用(複合プラント
の発電合液を高める)という点では問題があった。
However, the amount of heat released from the secondary dilute acid plant in the condenser 5 is larger than the amount of heat supplied to the secondary generation graft by the evaporator 12, and unnecessary heat fusion is generated in the secondary generation graft. , intermediate heat exchange (wasted in the hot water drainage flow path 11), which was not preferable in terms of increasing the power generation capacity of the secondary generation plant.In the example of the prior art, the intermediate heat exchanger circulation flow path 1
0 flow rate of 19200 TiN is used for power generation in the secondary early generation plant, whereas the flow rate of 18500
TiN was discarded from the intermediate exchanger drainage channel 11, which indicates that about 50% of the exhaust heat from the Kakutun plant in the secondary system was wasted without being used for power generation. means. In other words, in the conventional technology, in a combined plant, the operating conditions and power generation capacity of the secondary power generation plant were determined independently of the operating conditions of the primary power generation plant.
100% of the exhaust heat from the secondary generation plant is not utilized, and -
There was a problem with the effective use of waste heat from the secondary generation plant (increasing the power generation mix of the complex plant).

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、−
次系発電プラントの発電容置を変えず、しかも二次早発
・酸プラントから得られる′亀カを最大にするよう、二
次未発′醒プラントの作!1Φ流体の運転条件を:el
J +卸する装置を備えた複合プラントを提供すること
にある。つまり発電容置の大きい一次系発電プラントの
運転条件を変えず、しかも−次系発電ブラットからの排
熱が二次糸発電プラントで有効に利用でき、複合プラン
ト全体の発電出力を高める制#装置を備えた複合グラフ
トを提供することが、本発明の目的である。
The object of the present invention is to overcome the drawbacks of the prior art described above, and to
Create a secondary early-release plant to maximize the power obtained from the secondary early-release acid plant without changing the power generation capacity of the secondary power plant! Operating conditions for 1Φ fluid: el
Our objective is to provide a complex plant equipped with J+ wholesale equipment. In other words, the control system does not change the operating conditions of the primary power generation plant, which has a large power generation capacity, and the exhaust heat from the secondary power generation system can be effectively used in the secondary yarn power generation plant, increasing the power generation output of the entire combined plant. It is an object of the present invention to provide a composite graft comprising:

前記した目的を達成するため、本発明になる複合グラフ
トは一次系発電プラントからの排熱を循環流路を用いて
回収し、二次系発電プラントの発電に供するシステムに
おいて、複数の流体の物性値を算出する装置と、二次系
発電ブランドの蒸発器で凝縮する一次糸発電プラントの
作動流体の運転条件と、二次系発電プラントの作動流体
の任意に設定された蒸発器入口での圧力、温度と4’f
fE器出口での温度および凝縮器でのj圧力とから、二
次系発電グランドのタービン、蒸発器、凝縮器の熱収支
にもとづいて、二次早発′喝グランドの作!ガ力流体の
運転条件を決定したのら、ランキンサイクルの評価式に
もとづいて二次系発電プラントの電電容量を決定する装
置と、二次不発Fiグラノドの作動流体の蒸発器入口で
の圧ツバ温度と俟発器出口での温度と凝縮器での圧力を
変更して、二次系発成グラ/トの発電容置を探索する装
置と、決定された二次系姥電プラントの作動流体の運転
条件にもとづいて、二次系発電ブラットの作動流体の蒸
発器入口での圧力、流量と凝縮器での圧力および二次系
発電プラントの冷却側If、tを制御する装置を有する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the composite graft of the present invention recovers exhaust heat from a primary power generation plant using a circulation flow path and uses the physical properties of a plurality of fluids in a system in which waste heat is recovered for use in power generation in a secondary power generation plant. The device that calculates the value, the operating conditions of the working fluid of the primary yarn power generation plant that condenses in the evaporator of the secondary power generation brand, and the pressure at the arbitrarily set evaporator inlet of the working fluid of the secondary power generation plant. , temperature and 4'f
Based on the temperature at the exit of the fE reactor and the j pressure at the condenser, and the heat balance of the turbine, evaporator, and condenser of the secondary system power generation gland, create a secondary early-starting gland! After determining the operating conditions for the power fluid, we will install a device that determines the capacitance of the secondary power generation plant based on the Rankine cycle evaluation formula, and a pressure peak at the inlet of the evaporator for the working fluid of the secondary unexploded Fi granod. A device that searches for a power generation container in a secondary system generation grid by changing the temperature and temperature at the generator outlet and pressure in the condenser, and the determined working fluid of the secondary system power generation plant. Based on the operating conditions of Features.

以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail using Examples.

第2図に示した本発明になる複合グラフトの実施例では
、原子炉炉心1、主蒸気叶2、タービン3、発電機4、
凝縮器5、給水ポンプ6、給水配管7から成る電気出力
1100MWの一次系原子力発電プラントからの排熱を
、蒸発器5(−次系原子力発゛逝グランドの#市水器で
もある)で回収して、蒸気’# 13、タービン14、
発電機15、凝縮器16、循環ボ/ブ17などから構成
される二次系発電プラントの発成に利用している。この
二次系発電プラントはアンモニアを作動流体とし、電気
出力は100 MWである。
In the embodiment of the composite graft according to the present invention shown in FIG. 2, a nuclear reactor core 1, a main steam blade 2, a turbine 3, a generator 4,
Exhaust heat from the primary nuclear power generation plant with an electrical output of 1100 MW, consisting of the condenser 5, water supply pump 6, and water supply piping 7, is recovered by the evaporator 5 (also the # city water system of the secondary nuclear power generation ground). Then, steam'#13, turbine 14,
It is used to generate a secondary power generation plant consisting of a generator 15, a condenser 16, a circulation tube 17, etc. This secondary power generation plant uses ammonia as the working fluid and has an electrical output of 100 MW.

第1図に示した従来技術とのらがいは、第2図に示した
ブロック25により、−次系発電プラントの作動流体の
運転条件をもとに、二次系発電プラントの作動条件を決
定し、その作動条件に一致するよう二次系発電プラント
の作動流体の蒸発器人口での圧力、流量と、凝縮器での
圧力および二次早発′亀グランドの凝縮器の冷却材流量
を制御することにある。第2図で示したブロック25の
構成と機能を、第3〜10図を用いて説明する。第3図
は、ブロック25の構成図であり、次の4装置から構成
されている。
The difference with the prior art shown in FIG. 1 is that the block 25 shown in FIG. 2 determines the operating conditions of the secondary power plant based on the operating conditions of the working fluid of the secondary power plant. Then, control the pressure and flow rate of the working fluid in the evaporator of the secondary power generation plant, the pressure in the condenser, and the coolant flow rate in the condenser of the secondary power generation plant to match the operating conditions. It's about doing. The configuration and function of the block 25 shown in FIG. 2 will be explained using FIGS. 3 to 10. FIG. 3 is a configuration diagram of the block 25, which is composed of the following four devices.

1)複数の流体の物性値を算出する装置27゜2)二次
系発心プラントの蒸発器(第2図の5)で凝縮する一次
系発嘱プラントの作@(6体の運転条件と、二次系発電
グランドの任意に設定された蒸発器入口での圧力、温度
と蒸発器出口での温度、および凝縮器(第2図の16〕
での圧力とから、二次早発′区プラントの、それぞれ蒸
発器、タービン(第2図の14)、凝縮器の熱収支にも
とづいて、二次系発電プラントの作動流体の運転条件を
決定するブロック32.33.34と、決定された二次
系発送プラントの作動θ花木の運転条件からランキンサ
イクルの評価式にもとづいて、二次系発電プラントの発
電容量を算出するブロック35とからなる発電容鼠算出
装置幌28゜ 3)二次系発心プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、温度と蒸発器出口での温度および凝縮器での圧力を
設定するブロック31と、上記した圧力、温度などを変
更して、二次系発電プラントの発電容量を探索するブロ
ック30からなる二次系発電プラントの作動流体の運転
条件決定装置26゜ 4)  1)、2)、3)で述べた装置により決定され
た二次系発電プラントの作動流体の運転条件にもとづい
て、二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、流量と凝縮器での圧力、および二次糸発電グランド
の凝縮器の冷却材流量を制鍔する装置29゜ 複数の流体の物性値を算出する装置27は、ROM (
Read 0nly Memory )カら構成し、f
iK名を示すインデックス■、状態変数(たとえば温度
T、圧力Pなど)を人、力とし、これらの状態変数で決
まる物性値(たとえはエンタルピhX、比熱C1など〕
を出力する。
1) Device for calculating the physical property values of multiple fluids 27゜2) Construction of a primary system generating plant that condenses in the evaporator (5 in Figure 2) of the secondary system generating plant @ (Operating conditions of 6 units, The pressure and temperature at the evaporator inlet, the temperature at the evaporator outlet, and the condenser (16 in Figure 2) set arbitrarily in the secondary power generation gland.
Determine the operating conditions of the working fluid of the secondary system power plant based on the pressure at blocks 32, 33, and 34, and a block 35 that calculates the power generation capacity of the secondary power generation plant based on the Rankine cycle evaluation formula from the determined operating conditions of the secondary system dispatch plant θ Hanaki. Power generation capacity calculation device hood 28° 3) A block 31 for setting the pressure and temperature of the working fluid at the evaporator inlet, the temperature at the evaporator outlet, and the pressure at the condenser of the secondary system generating plant, and the above-mentioned pressure. , temperature, etc., to search for the power generation capacity of the secondary power generation plant. Based on the operating conditions of the working fluid of the secondary power generation plant determined by the device, the pressure and flow rate of the working fluid of the secondary power generation plant at the evaporator inlet, the pressure at the condenser, and the secondary yarn power generation are calculated. A device 29 for controlling the flow rate of coolant in the grand condenser; a device 27 for calculating the physical property values of a plurality of fluids;
Read 0nly Memory)
An index that indicates the iK name, a state variable (for example, temperature T, pressure P, etc.) is a person, force, and a physical property value determined by these state variables (for example, enthalpy hX, specific heat C1, etc.)
Output.

次に複数の流体の物性値を算出する装置27からの′物
性値出力を利用して、ブロック32で二次系発電プラン
トの蒸発器(癌該蒸発器の運転条件を第4図に示した)
の熱収支を計算する方法を示す。第3図に示した装置2
7への入力は、−次系発電プラントの作動流体名を示す
インテ・ツクスII  (−1,作44JJ流体は水)
、上記作動流体の二次系発電プラントの蒸発器(第4図
の5)の入口での圧ノ、7P+ 、温度’I’lI+質
if流級+711  +乾き度X、および蒸発器出口で
の温度T、。と、二次系発電グラノドの作動流体名を示
すインデックスエ。
Next, using the physical property value output from the device 27 for calculating the physical property values of a plurality of fluids, in block 32, the operating conditions of the evaporator of the secondary power generation plant (the operating conditions of the evaporator are shown in FIG. 4) are calculated. )
We show how to calculate the heat balance of Device 2 shown in Figure 3
The input to 7 is Intelx II (-1, 44JJ fluid is water) which indicates the name of the working fluid of the - secondary power generation plant.
, the pressure of the working fluid at the inlet of the evaporator (5 in Figure 4) of the secondary system power plant, 7P+, the temperature 'I'lI + quality if class + 711 + dryness X, and the pressure at the evaporator outlet. Temperature T. and an index indicating the name of the working fluid of the secondary power generation system.

(−29作作動体はアンモニア)、二次系発電グランド
の作動流体の蒸発器入口での圧力PD、温1iTp、蒸
発器出口での温度TAである。
(-29 The working body is ammonia), the pressure PD of the working fluid of the secondary power generation gland at the evaporator inlet, the temperature 1iTp, and the temperature TA at the evaporator outlet.

上記した一次系発区グラントの作動流体の運転条件P、
、 ’r11 、 mlなどは、蒸発器(第4図の5)
にとりつけた圧力計、熱電苅(温度を測定する)、流微
計などにより検出されたものである。まだ二次系発成プ
ラントの運転条件、PCI To+ TAはブロック3
1で設定された値である。蒸発器の熱収支から決定され
る量は、二次系発成プラントの作動流体の流imDであ
る。
Operating conditions P of the working fluid of the primary system starting grant mentioned above,
, 'r11, ml, etc. are the evaporator (5 in Figure 4)
This was detected using pressure gauges, thermometers (to measure temperature), flowmeters, etc. attached to the air. The operating conditions of the secondary generation plant are still in block 3 for PCI To+ TA.
This is the value set in 1. The quantity determined from the heat balance of the evaporator is the working fluid flow imD of the secondary generation plant.

第3図に示した装置27から第3図に示したブロック3
2への出力は、−次系全区プラントの作動流体の圧力P
1 での飽和液体エンタルピh:(P+) 。
From the device 27 shown in FIG. 3 to the block 3 shown in FIG.
The output to 2 is the pressure P of the working fluid of the entire plant in the -order system.
Saturated liquid enthalpy h at 1: (P+).

飽和蒸気工/タルビh二(p+) 、 6体の比熱c:
(p、 。
Saturated steam engineering/Talbi h2 (p+), specific heat c of 6 bodies:
(p.

TB+T+二)および二次系発電プラントの作動流2 体の圧力PDでの飽和液体エンタルピh:(FD)。TB+T+2) and working flow of secondary power plant 2 Saturated liquid enthalpy h at body pressure PD: (FD).

飽和蒸気エンタルピh2(Pa)、飽和温度T2(PD
)(=TズーT6)、液体の比熱C2(PD。
Saturated steam enthalpy h2 (Pa), saturation temperature T2 (PD
) (=TzuT6), specific heat of liquid C2 (PD.

Tn+Tr;                 TA
+Ta−ヨ、−)、&気の比熱C:(PD、−□−一)
と装置27への入力Mt + X、 などである。ブロ
ック32はたとえば第5図に示すように、加算器(41
〜43)、減算器(36〜40)、乗算器(44〜48
)、除算器(49)とから構成し、二仄系発亀プラント
の蒸発器での熱収支から、(1)式により、二次系発電
プラントの作動流体アンモニアの質量流挺rnDを計算
する。
Tn+Tr; TA
+Ta-Yo,-), & specific heat C: (PD,-□-1)
and the input Mt + X to the device 27, etc. The block 32 includes, for example, an adder (41
~43), subtractors (36~40), multipliers (44~48)
) and a divider (49), and from the heat balance in the evaporator of the secondary power generation plant, the mass flow rnD of the working fluid ammonia of the secondary power generation plant is calculated using equation (1). .

またブロック32は、計舞磯(たとえげマイクロコンピ
ュータ)で構成し、上記した機能をもたせてもよい。
Further, the block 32 may be formed of a microcomputer (analogous microcomputer) and may be provided with the above-described functions.

次に複数の流木の物性値を算出する装置2′7がらの物
性値出力をオリ用して、ブロック33で二次系発電プラ
ントのタービン(第2図の14)の熱収支を計算する方
法を示す。当該タービ/で、作動流体アンモニアは、第
6図に示す温度−エントロピ線図で、点Aから点Bまで
等エントロピで変化する。この場合、第3図に示した装
置27への入力は、二次系発電プラントの作動流体基を
示すインデックスl2(=2作動流体はアンモニア八タ
ービン入口での作動流体の圧力P A (= Po)、
エントロピS (=S (PA、’ TA)とタービン
出口での作動流体の圧力Pnである。二次系発電プラン
トの作動流体の運転条件PA(=PIl)、PRはブロ
ック31で設定された値である。またタービンの熱収支
から決定される量は、タービン出口での作動流体アンモ
ニアの乾き度Xnである。第3図に示した装置27から
第3図に示したブロック33への出力は、二次系発電プ
ラントの作動流体の圧力Paでの飽和液体エンタルピ)
IF(Py+)、 飽和蒸気エンタルピh;(Pa)お
よび、圧力pH,エントロピ5(=S (PA、 TA
) )のときのエンタルピ112(PBIS)である。
Next, in block 33, the heat balance of the turbine (14 in Fig. 2) of the secondary power plant is calculated by using the physical property value output of the device 2'7 for calculating the physical property values of a plurality of driftwoods. shows. In the turbine, the working fluid ammonia changes isentropically from point A to point B in the temperature-entropy diagram shown in FIG. In this case, the input to the device 27 shown in FIG. ),
The entropy S (=S (PA, ' TA) and the pressure Pn of the working fluid at the turbine outlet. The operating conditions PA (= PIl) and PR of the working fluid of the secondary power generation plant are the values set in block 31. The quantity determined from the heat balance of the turbine is the dryness Xn of the working fluid ammonia at the turbine outlet.The output from the device 27 shown in FIG. 3 to the block 33 shown in FIG. , saturated liquid enthalpy at pressure Pa of working fluid of secondary power generation plant)
IF (Py+), saturated vapor enthalpy h; (Pa) and pressure pH, entropy 5 (=S (PA, TA
) ) is the enthalpy 112 (PBIS).

ブロック33は、たとえば第7図に示すように、減算器
(50〜51)、除算器(52)から構成し、(2)式
により、二次系発電プラントの作動流体アンモニアのタ
ービン出口での乾き度X’Bを計算する。
For example, as shown in FIG. 7, the block 33 is composed of subtracters (50 to 51) and a divider (52), and uses equation (2) to calculate the amount of working fluid ammonia at the turbine outlet of the secondary power generation plant. Calculate the dryness X'B.

またブロック33は、計算機(たとえばマイクロコンピ
ュータ)で構成し、上記した機能をもたせても良い。
Further, the block 33 may be constituted by a computer (for example, a microcomputer) and may be provided with the above-mentioned functions.

次に複数の流体の物性値を算出する装置27からの物性
値出力を利用して、ブロック34で、二次系発電プラン
トの凝縮器(当該凝縮器の運転条件を第8図に示した)
の熱収支を計算する手法を示す。第3図に示した装置2
7への入力は、−次系発電プラントの作動流体基を示す
インデックスI 2 (= 2 、作動流体はアンモニ
ア)、上記作#流体の凝縮器人口での圧力PR,エント
ロピS (=S(PA、TA)と、凝縮器の冷却材の作
動流体基を示すインデックスr s (= t 、作I
fIh(Af、体は水〕、冷却材の圧力P2(通常大気
圧)、凝縮器の入口温度T、Iと、凝縮器の出口温度T
、。である。冷却材の運転条件P2+T!+は冷却材取
水管にとりつけた圧力計、熱電対により検出されたもの
である。凝縮器の出口温度T、。は凝縮器の熱的制限か
ら、前もって設定される値である。凝縮器の熱収支から
決定される量は、冷却材流itmzである。第3図に示
した装置t27から第3図に示したブロック34−\の
出力は、二次不発′亀プラントの作動流体の圧力PBで
の飽和液体エンタルピh: (PB)、飽和蒸気エンタ
ルピh2(Pn) 、および凝縮器の冷却材のブロック
34は、たとえば第9図に示すように、減算器(53,
54)、乗算器(55〜57)、除算器(58)から構
成し、二次系発電プラントの凝縮器での熱収支にもとづ
いて、(3)式により凝縮器の冷却材流量m、を計算す
る。
Next, using the physical property value output from the device 27 that calculates the physical property values of a plurality of fluids, in block 34, a condenser of the secondary power generation plant (the operating conditions of the condenser are shown in FIG. 8) is used.
We show a method to calculate the heat balance of Device 2 shown in Figure 3
The inputs to 7 are the index I 2 (= 2, the working fluid is ammonia) indicating the working fluid base of the -order system power plant, the pressure PR at the condenser population of the above fluid #, the entropy S (= S (PA , TA) and an index r s (= t , created by I
fIh (Af, body is water), coolant pressure P2 (usually atmospheric pressure), condenser inlet temperature T, I, and condenser outlet temperature T
,. It is. Coolant operating conditions P2+T! + is detected by a pressure gauge and thermocouple attached to the coolant intake pipe. The condenser outlet temperature T,. is a preset value due to the thermal limitations of the condenser. The quantity determined from the heat balance of the condenser is the coolant flow itmz. The outputs from the device t27 shown in FIG. 3 to the block 34-\ shown in FIG. (Pn), and the condenser coolant block 34, for example as shown in FIG.
54), multipliers (55 to 57), and a divider (58), and based on the heat balance in the condenser of the secondary power generation plant, the coolant flow rate m of the condenser is calculated by equation (3). calculate.

またブロック34は、計算機(たとえばマイクロコンピ
ュータ)で構成し、上記しli q *巳’c モrc
せても良い。
Further, the block 34 is constituted by a computer (for example, a microcomputer), and is configured as described above.
You can let it go.

二次系発電7”ランドの凝縮器(第2図の16)から出
た作動流体は、循環ボ/フ゛(第2図の17)により、
圧力PRから圧力PoKh口圧さえしる。
The working fluid discharged from the condenser (16 in Fig. 2) of the secondary power generation 7” land is passed through the circulation valve (17 in Fig. 2).
Even the pressure PoKh oral pressure is determined from the pressure PR.

上記のように決定された二次系発′砥ブラントの作動流
体の運転条件から、ランキンサイクルの評価式にもとづ
いて、二次系発電プラントの発′亀容量を算出するブロ
ック35は、たとえば第10図に示すように、減算器(
59〜61)、乗鏡−器(62,63)から構成する。
The block 35 calculates the abrasive capacity of the secondary power generation plant based on the Rankine cycle evaluation formula from the operating conditions of the working fluid of the secondary power generation blunt determined as described above. As shown in Figure 10, the subtractor (
59 to 61), and mirror devices (62, 63).

フ゛ロック35への人力は、二次系発電プラントの作動
流体の蒸発器(m2図の5)入口と出口での工/タルピ
h〒(Pn 。
The human power to block 35 is applied to the working fluid evaporator (5 in the m2 diagram) inlet and outlet of the secondary power generation plant.

TD) 、 h” (PD、 TA) 、凝縮1器(第
2図の16)入口と出口での工/タルピh2(Pn+8
)νhτ(PB)。
TD), h” (PD, TA), condenser 1 (16 in Fig. 2) construction at the inlet and outlet/Talpi h2 (Pn+8
) νhτ(PB).

買置流量町2発電機(第2図の15)効゛率η。Efficiency ratio η of Buyokiragarecho 2 generator (15 in Figure 2).

である。ブ白ツク35では、下記の式(4)により、二
次系発電プラントの発゛亀容獣Wが計算される。
It is. In the blank 35, the power output W of the secondary power generation plant is calculated using the following equation (4).

W−Ch2(FD、 TA)  h:(PD、 TD)
  h2(PB、S)+h:(Ps)〕Xη、 * m
o(41ここで、h2(PD、 TA) 、 h:(p
p、 TI)) 、 h2(PB。
W-Ch2 (FD, TA) h: (PD, TD)
h2(PB, S)+h:(Ps)]Xη, *m
o(41 where h2(PD, TA), h:(p
p, TI)), h2(PB.

S)+ h、(PB)、 mDは、ブc+ツク32.3
3.34で算出された値もしくは、ブロック32.33
.34で算出された値から、装置27で計算された物性
能である。発電機効率η、は、定数として与えられ、通
常0.96である。寸だブロック35は、計算機(たと
えばマイクロコンピュータ)で構成し、上記した機能を
もたせても良い。
S) + h, (PB), mD is Book + Tsuku 32.3
Value calculated in 3.34 or block 32.33
.. This is the property performance calculated by the device 27 from the value calculated in step 34. Generator efficiency η is given as a constant and is usually 0.96. The size block 35 may be constituted by a computer (for example, a microcomputer) and may be provided with the above-described functions.

二次系発電グラノドの作動流体の蒸発器入口での圧力温
度と蒸発器出口での温度および凝縮器の圧力を変更して
二次系発電グラノドの発電容量を探索するブロック30
は、計算機(たとえばマイクロコンピュータ)で構成し
、二次系発電機容量が最大となるよう、上記した/くラ
メータ(二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口で
の圧力など〕を探索する。探索の方法は、たとえば最大
傾斜法(参考文献:岩波8h座、基礎工学20、制御工
学■)を用いる。りまり、ブロック30で評価関数J(
’二次系発心プラントの光蹴容置)が最大となるよう、
最大傾斜法により、上記ノ々ラメータを探索する。
Block 30 for searching the power generation capacity of the secondary power generation granoid by changing the pressure and temperature of the working fluid at the evaporator inlet, the temperature at the evaporator outlet, and the condenser pressure of the secondary power generation granod
is composed of a computer (for example, a microcomputer), and searches the above-mentioned parameters (such as the pressure at the evaporator inlet of the working fluid of the secondary system power generation plant) so that the secondary system generator capacity is maximized. The search method uses, for example, the maximum slope method (References: Iwanami 8h, Basic Engineering 20, Control Engineering ■).Rimari, in block 30, evaluate function J (
'In order to maximize the light kick capacity of the secondary system originating plant,
The above Nono parameter is searched by the maximum slope method.

決定さlした二次系発電グラノドの運転条件にもとづい
て、二次系発電プラントの作動流体の蒸発器入口での圧
力、流量と凝縮器の圧力および二次系発電プラントの冷
却材流量を制御する装置29は、圧力または流量を検出
する装置6.と、検出された量と設定値を比較する装置
と、AfJ記比較結果にもとづいて、真空ポンプまたは
加圧器およびポンプ回転数を制御する装置とから構成し
、上記したパラメータが設定値と一致するよう制御11
1する。
Based on the determined operating conditions of the secondary power generation granite, the pressure and flow rate of the working fluid at the evaporator inlet of the secondary power generation plant, the condenser pressure, and the coolant flow rate of the secondary power generation plant are controlled. The device 29 for detecting pressure or flow rate is the device 6. and a device that compares the detected amount with the set value, and a device that controls the vacuum pump or pressurizer and the pump rotation speed based on the results of the comparison, and the above-mentioned parameters match the set values. control 11
Do 1.

以上述べてきた装置を用いて、電気出力1100MWの
一次系原子力発゛蹴プラントからの排熱を回収する二次
系発電プラントの運転条件を決めた列を、第2図に示し
ているが、二次系発電プラントの作rIh流体アンモニ
アの蒸発器入口での圧力(Pa)は、12.5気圧、流
量(mD)は6.6X10’T/H。
Figure 2 shows a row in which the operating conditions for a secondary power generation plant that recovers waste heat from a primary nuclear power generation plant with an electrical output of 1100 MW using the equipment described above are determined. The pressure (Pa) at the inlet of the evaporator of fluid ammonia is 12.5 atm, and the flow rate (mD) is 6.6X10'T/H.

凝縮器での圧力(PB )は6.0気圧、凝縮器全冷却
する水の流量(m2)は6.16X105T/Hである
The pressure (PB) in the condenser is 6.0 atm, and the flow rate (m2) of water for total cooling of the condenser is 6.16×105T/H.

また、この装置で決定された二次系発電プラントの作動
流体の運転条件では、蒸発器での熱収支が考慮されてい
るので、−次系発電プラントの発電容量は変らず、しか
も−次系発電プラントからの排熱が100%利用されて
いる。
In addition, since the operating conditions of the working fluid of the secondary power generation plant determined by this device take into account the heat balance in the evaporator, the power generation capacity of the -secondary power plant does not change, and 100% of the exhaust heat from the power plant is utilized.

したがって、本発明によれば、発ハ谷量が大きい一次系
発鑞プラントの運転条件を変えず、しかも−次系の発電
プラントの排熱が有効に利用できている。つまり本発明
を用いれば、腹合プラント全体の発電出力を旨めること
が可能となり、本発明の実施による経済上の効果は太き
い。
Therefore, according to the present invention, the operating conditions of the primary power generation plant, which generates a large amount of heat generation, are not changed, and the exhaust heat of the secondary power generation plant can be effectively utilized. In other words, by using the present invention, it is possible to increase the power generation output of the entire power plant, and the economic effect of implementing the present invention is significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は複合プラントの従来技術例を示す図、第2図は
本発明になる複合プラントの構成図、第3図は本発明に
なる複合プラントの二次系′3@峨プラントの運転条件
制御装置の構成を示す図1.ig4図は複合プラントの
二次系発電プラント蒸発器の運転条件を示す図、第5図
は第4図に示した二次未発cはプラント蒸発器の熱収支
を算出する本発明になる装置の構成例を示す図、第6図
は二次系発電プラントの運転特性を示す温度−工/トロ
ピ線図、第7図は本発明になる二次系発電プラントター
ビンの熱収支を算出する装置の構1戊レリを示す図、第
8図は二次系発心プラント凝縮器の運転条件を示す図、
第9図は本発明になる二次系発心プラント凝縮器の熱収
支を算出する装置の構成例を示す図、第10は本発明に
なる二次系発電プラントの発電容量を算出する装置の構
成例を示す図。 A・・・蒸発器r第2図の5)出口での運転特性、N′
・・・蒸発器(第2図の5)の途中での運転特性、B・
・・タービン(第2図の14)出口での運転特注、C・
・・凝縮器(第2図の16)出口での運転特性、D・・
・蒸発器(第2図の5)入口での運転特注、D′25 第3 囚 2デ 茅7 目 茅8 目 2 a 第90 手続補正書(方式) 、16.イ14.へ4・11べ16 qシ′IJ1長止 若杉和夫殿 ・It f’lのノ〈小 昭和57年4’、’j:i’I’1(i(1第  67
422  +;発明の名称 複合プラット 神1(をする名 1′、f’l 7!: &l関係f、lI’lj’l’
j、lj1gl’1 人と’   +8(filfli
 J朱式づ11   口  立  専ν  作 1す1
代   理    人 f山  11゛   の  ス・]  9乏明細誉の図
面の簡単な説明の欄 補」1の内容 一゛°   、
Fig. 1 is a diagram showing a prior art example of a complex plant, Fig. 2 is a block diagram of the complex plant according to the present invention, and Fig. 3 is the operating conditions of the secondary system '3 of the complex plant according to the present invention. Figure 1 shows the configuration of the control device. Figure 4 is a diagram showing the operating conditions of the secondary power generation plant evaporator of a complex plant, and Figure 5 is a diagram showing the operating conditions of the secondary power generation plant evaporator of the complex plant. Fig. 6 is a temperature-temperature/tropy diagram showing the operating characteristics of a secondary power generation plant, and Fig. 7 is a device for calculating the heat balance of a secondary power generation plant turbine according to the present invention. Fig. 8 is a diagram showing the operating conditions of the secondary system central plant condenser,
Fig. 9 is a diagram showing an example of the configuration of a device for calculating the heat balance of a secondary system generating plant condenser according to the present invention, and Fig. 10 is a diagram showing the configuration of a device for calculating the power generation capacity of a secondary system power plant according to the present invention. Diagram showing an example. A... Evaporator r Figure 2 5) Operating characteristics at the outlet, N'
... Operating characteristics in the middle of the evaporator (5 in Figure 2), B.
...Customized operation at the outlet of the turbine (14 in Figure 2), C.
... Operating characteristics at the outlet of the condenser (16 in Figure 2), D...
・Special order for operation at the inlet of the evaporator (5 in Figure 2), D'25 No. 3 Prisoner 2 Demo 7 Eye Kaya 8 Eye 2 a No. 90 Procedural Amendment (Method), 16. B14. To 4/11be16 qshi'IJ1 Nagato Kazuo Wakasugi/It f'l's <1980 4', 'j:i'I'1(i
422 +; Name of invention Composite Pratt God 1 (name to do 1', f'l 7!: &l relation f, lI'lj'l'
j, lj1gl'1 people and' +8 (filfli
J Shu Shikizu 11 Written by Tachi Kuchi 1s1
Agent Fyama 11゛S.] 9.Contents of ``Supplementary column for a brief explanation of the drawings in the detailed description'' 1゛°,

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、−次系発電プラントからの排熱を回収して、二次系
発電プラントの発電に供する1夏合プラントにおいて、
流体の物性値を算出する装置と、−次系発電プラントの
作動流体の凝縮器(二次系発電プラントの蒸発器に相尚
)での運転条件と、二次系発電プラントの作動流体の任
意に設定された蒸発器入口での圧ソバ温度と蒸発器出口
での温度および凝縮器での圧力とから、二次系発電ブラ
ンI・のタービン、蒸発器、凝縮器の熱収支にもとづい
て、二次系発電プラントの作動流体の運転条件を決定し
たのち、ランキンサイクルの評ftll1式にもとづい
て二次系発電プラントの発゛眠容歌を決定する装置曹と
、二次系発電プラン]・の作ItII流体の蒸発器人口
での圧力、温度と蒸発器出口での温度および凝縮器での
圧力を変更して、二次系発電プラントの発眠薄州を探索
する装置と、決定された二次系発電プラントの作[紡流
木の・里転条件にもとづいて、二次系光電プラントの作
動流体の蒸発器入口での圧ツバ流緻と凝縮器での圧力お
よび二次系発成プラントの凝縮器の冷却拐流量を開側1
する装置を有することを特徴とするイy台プラント。
1. - In the 1 Summer Plant, which recovers exhaust heat from the secondary power generation plant and uses it for power generation in the secondary power generation plant,
A device that calculates the physical property values of fluids, operating conditions in the condenser of the working fluid of the secondary power generation plant (comparable to the evaporator of the secondary power generation plant), and optionality of the working fluid of the secondary power generation plant. Based on the pressure buckwheat temperature at the evaporator inlet, the temperature at the evaporator outlet, and the pressure at the condenser, and the heat balance of the turbine, evaporator, and condenser of the secondary power generation unit I, After determining the operating conditions of the working fluid of the secondary power generation plant, a device engineer that determines the sleep performance of the secondary power generation plant based on the Rankine cycle evaluation formula 1, and a secondary power generation plan] It was determined that it is a device to explore the sleep state of a secondary power plant by changing the pressure and temperature at the evaporator population of the ItII fluid, the temperature at the evaporator outlet, and the pressure at the condenser. Creation of a secondary power generation plant [Based on the spinning and turning conditions, the working fluid of the secondary photovoltaic plant is compressed at the evaporator inlet, the pressure at the condenser, and the secondary power generation plant. The cooling flow rate of the condenser on the open side 1
A plant characterized by having a device for.
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