JPS6032082B2

JPS6032082B2 - 給水温度制御装置

Info

Publication number: JPS6032082B2
Application number: JP2598878A
Authority: JP
Inventors: 彪井沢
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1985-07-26
Also published as: JPS54118901A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は原子力発電所のタービンサイクルより原子炉、
蒸気ドラム、蒸気発生器等の原子炉蒸気供給系側へ給水
を供給する給水装置に係り、特に給水の温度を制御する
給水温度制御装置に関するものである。

従来の給水装置の１例として沸謄水型原子力発電所のタ
ービンサイクルの構成の一部を第１図に示す。

原子炉容器１３で発生した蒸気は、主蒸気管４を通り、
主蒸気止め弁５及び蒸気加減弁６を介して高圧タービン
１、低圧タービン２に於て仕事をした後、復水器３に於
て冷却され、復水となって復水ポンプにより復水器３よ
り取り出され、給水ポンプで圧送され給水加熱器９，１
川こより昇温された後、給水管１２を通って、再び原子
炉容器１３へ戻る。

一方、給水加熱器９，１０へは給水加熱の為に高圧ター
ビン１出口或は、タービンの中間段落から抽気された蒸
気が導かれている。

例えば、図における配管８は、給水加熱器９の加熱用蒸
気を導く為のもので、途中に柚気止め弁８ａを有する。
第１図は説明の便宜上高圧側の給水加熱器のみ図示して
いる。給水加熱器９で給水加熱を行った蒸気は、自らは
凝縮し、ドレソとなり給水加熱器底部に溜る。

ドレンは通常、給水ドレン管１１を通り、より底圧の給
水加熱器ＩＱに器内圧の差により送られる。又、異常時
にドレン水位が急上昇する様な場合には、給水ドレンバ
ィパス管１１ｂを通って直接復水器３へ送られる。給水
加熱器９内のドレン水位は、給水ドレン調節弁１１ａ及
び給水ドレンバィパス調節弁１１ｃにより制御されてい
る。主蒸気止め弁５、蒸気加減弁６が開状態の場合は、
高圧タービン１、低圧タービン２に蒸気が通気されてお
り、タービンは運転状態となっている。この状態では給
水加熱器９，１０への加熱用蒸気も供給されている。し
かるにタービントリツプが発生するときは、主蒸気止め
弁５、蒸気加減弁６が閉鎖するため、タービンへの蒸気
供給が遮断される。

又、この時には給水加熱器９，１０内のドレンフラッシ
ュによるタービンの過速防止の為に柚気止め弁８ａも閉
鎖する。

一方、タービントリツプ以降、タービンー，２への流路
を遮断されたことによる原子炉圧力上昇を低減する為に
、主蒸気管４で送られてくる蒸気はタービンバイパス管
７を通り、多段オリフイス７ｂを介し、直接復水器３へ
導かれ、復水器３にて復水となった後、再び給水管１２
を経て原子炉容器１３へ送られる。しかるに、この時点
では給水加熱器９，１０への加熱用蒸気の供給は遮断さ
れているので給水温度は急激に低下することになる。タ
ービントリップがおきても可能である限りは、タービン
主復水器３での冷却が要求されるため、原子炉給水系で
の給水は、給水管１２を介し続けられており前記説明の
如く給水温度の急激な低下は原子炉容器１３の給水入口
ノズル部等における熱応力を生じ、容器ノズルの設計上
好ましいことではなかった。

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、タービントリツプ時以降でも、給水温
度の急激な低下を避けることにより、原子炉蒸気発生系
の容器の給水入口ノズル部等に対する熱衝撃条件を緩和
することのできる給水温度制御装置を得ることにある。

以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について説
明する。第２図は、本発明の適用場所及び構成を示す線
図である。第１図と同一部品には同一符号を付して便宜
上説明を省略する。タービンバイパス管７より加熱用蒸
気管２０を分岐し、止め弁２１、調整弁２２を介し、給
水加熱器９に接続する。又、ドレンバィパス管１１ｂの
ドレンバィパス調整弁１１ｃにバイパス弁２７を設置し
、更に復水器３への流入部に多段オリフィス２６を設置
する。調整弁開度は関度検出発信部２２Ａにより、検出
、信号処理され、調整弁関度信号３２Ｂとして制御装置
３０へ入力される。給水管１２を通過する給水の温度は
、温度検出素子２３Ａにより検出され、信号発出部２３
Ｃとして制御装置３０に入力される。

タービントリツプ時に、タービントリツプ信号発信部２
４よりのタービントリップ信号２４Ａを制御装置３０へ
入力する。

更に、温度設定変更器２５よりの温度設定変更値信号２
５Ａを制御装置３０へ入力する。

制御装置３川よ、以上の４信号を入力として、演算、処
理した後調整弁２２へ関度指令信号３０Ａを発信する。

尚、止め弁２１及びバイパス弁２７はタービントリップ
信号２４Ａにより開となる様にする。第３図は、制御装
置３０と制御対象との関係、及び制御装置３０の構成を
示すブロック図である。フィードバック信号である給水
温度信号２３Ｃと、タービントリップ信号発信部２４よ
りのタービントリツプ信号２４Ａの２信号を給水温度設
定器３１へ入力する。給水温度設定器３１は、通常運転
時には給水温度信号２３Ｃの値をそのまま給水設定温度
信号３１Ａとして出力する。又タービントリツプ時には
タービントリツプ信号２４Ａを受けて前記給水設定温度
信号３１Ａの値を保持し、出力し続ける。給水設定温度
信号３１Ａ、給水温度信号２３Ｃ、温度設定変更信号２
５Ａの３つの信号を温度偏差検出部３２へ入力する。但
し、温度設定変更信号２５Ａの値は常時は０としておく
。温度偏差検出部３２で得られた温度偏差信号３２Ａは
ゲイン調節部３３、制限器３４にて各々ゲイン調節、信
号制限された後、更に演算部３５へ入力される。演算部
３５は、例えば通常のＰＩＤ機能を有する回路であり、
上記信号を入力とし、関度変更指令信号３５Ａを出力す
る。一方、タービントリツプ信号２４Ａと給水温度信号
２３Ｃの２信号は待機時関度設定器３７へ入力される。
待機時関度設定器３７は給水温度信号２３Ｃと、予めヒ
ートバランス及び給水加熱管特性等により与えられた調
整弁２２との関係を組み込んであり、タービン運転時、
即ち本制御装置の待機時に調整弁２２の開度をタービン
トリップ後、制御される開度に略等しくなる様にし、タ
ービントリップ以降はタービントリツプ時の値を保持し
続ける機能を有する様な待期時開度設定信号３７Ａを出
力する。演算部３５よりの関度変更指令信号３５Ａと、
待機時開度設定器３７よりの待機時開度設定信号３７Ａ
及びフィードバック信号である弁開度信号２２Ｂの３信
号は関度偏差検出部３７へ入力される。

関度偏差検出部３７より開度偏差信号３７Ａが出力され
る。弁制御部３８は、開度偏差信号３７Ａを入力し、調
整弁２２に弁関度指令信号３０Ａを発信する。次に本発
明の作用を説明する。

タービン負荷運転中は、給水設定温度信号３１Ａは、給
水温度信号２３Ｃと等しく、又温度設定変更信号２５Ａ
は０にセットされているので、温度偏差信号３２Ａの値
は０である。

この為、ゲイン調節部３３、信号制限部３４、演算部３
５の各出力も０となり、関度偏差検出部３６への３入力
のうち演算部３５からの関度変更指令信号３５Ａが０で
ある。この為、調整弁２２の開度は待期中弁関度設定信
号３７Ａにより制御されている。待期中弁関度設定信号
３７Ａは、タービン出力と相間関係にある給水温度から
決定される値であり、調整弁２２の開度は負荷運転中も
タービントリツプ時に加熱用蒸気管２０を通過させる必
要のある加熱用蒸気量を想定して、常時制御されている
。但しタービントリップ信号が発生していないので止め
弁２１は全閉となっており、加熱用蒸気管２０‘こは蒸
気は流れていない。主蒸気管４を介し、原子炉容器１３
から供給される主蒸気は主蒸気止め弁５、蒸気加減弁６
を通り、高圧タービン１で膨張した後、復水器３に流入
するが、高圧タービン１出口でその一部は、加熱用蒸気
管８を通り、柚気止め弁８ａを介し、給水加熱器９に入
り、給水加熱を行った後ドレン管１１よりドレン調整弁
１１３を経て低圧側の給水加熱器１０へ流入する。一方
、復水器３では、蒸気は凝縮して復水となり、図示しな
いポンプにより原子炉容器１３へ給水加熱器９，１０、
給水管１２を介して圧送される。

ポンプにより圧送される復水、即ち給水はこの間給水加
熱器９，１０において昇温される。今、タービントリツ
プが発生したとすれば、主蒸気止め弁５、蒸気加減弁６
、抽気止め弁８ａは閉鎖する。又、タービントリツプ信
号２４Ａにより、加熱用蒸気管２０の止め弁２１及びド
レンバィパス管１１ｂのバイパス弁２７は開となる。こ
の為加熱用蒸気管２０を介し給水加熱用蒸気が予め設定
されている調整弁２２の関度に応じた量だけ給水加熱器
９に流入する。即ち待機時関度設定器３７によってター
ビン運転中にも調整弁２２の弁関度制御は、前記説明の
様に行われているので、タービントリップが起きても給
水温度の変化は殆んどない。又タービントリツプ以降原
子炉で発生する蒸気量、復水、給水量は変化するので給
水温度も変化するが、本制御装置はこれを一定に保持す
る様に作用する。又、プラントを冷態状態へもっていく
為の操作として望ましい給水温度の低下を図るためには
、温度設定変更器２５にて、温度設定変更信号２５Ａの
値を徐々に上げていけば調整弁２２が閉ぢていき、望ま
しい操作を達成することができる。又、プラント起動前
で主蒸気量が確保されている時点で、上記と逆の操作を
行うことにより、給水温度上昇も緩かに行うことができ
、タービン通気時の給水温度の上昇を緩和することがで
きる。以上説明のように本発明の給水温度制御装置は構
成されているので、タービントリップが発生した場合で
も従来の様な給水温度の急激な低下がなくなり、従がつ
て原子炉圧力器の給水入口ノズルの熱衝撃を大中に減少
させることができる。

又、タービントリップ後、プラント冷却の為の望ましい
給水温度の低下速度を得ることができる。更にプラント
起動前で主蒸気量が確保されている時点でタービン通気
時の給水温度の上昇も緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術の構成を示す線図、第２図は本発明の
給水温度制御装置の一実施例を示す線図、第３図は本発
明の制御装置と制御対象との関係及び制御装置の構成を
示すブロック図である。９・・・給水加熱器、２０・・・加熱用蒸気管、１１Ｃ
・・・ドレンバィパス調整弁、２１・・・止め弁、２２
・・・調整弁、２２Ａ・・・調整弁開度検出発信器、２
３Ａ・・・温度検出素子、２３Ｂ・・・信号発生部、２
４・・・夕ービントリッブ信号発信部、２５・・・温度
設定変更器、２６・・・多段オリフィス、２７・・・バ
イパス弁、３０・・・制御装置、３１・・・給水温度設
定器、３２・・・温度偏差検出部、３３・・・ゲイン調
節部、３４・・・信号制限器、３５・・・演算部、３６
・・・関度偏差検出部、３７・・・待機時開度設定器、
３８・・・弁制御部。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】１主蒸気管又は主蒸気バイパス管から分岐し止め弁と
、流量調整弁とを直列に介して給水加熱器に連通する加
熱蒸気管と、前記給水加熱器からバイパス弁及び多段オ
リフイスを直列に介して復水器に連通するドレンバイパ
ス管と、前記バイパス弁に並列に介設されたドレンバイ
パス調整弁とからなる給水加熱手段と、給水温度検出器
と給水温度設定変更器との信号、タービントリツプ信号
及び前記流量調整弁の開度信号とを受けて前記加熱蒸気
管の流量調整弁を制御する制御装置とからなる給水温度
制御装置。２制御装置はタービン運転中は、給水温度を入力とし
この給水温度に対応する弁開度設定信号を、又、タービ
ントリツプ時には、その値を保持して出力する待機時弁
開度設定器と、タービン運転中の給水温度を入力とし、
タービントリツプ時にはその値を保持し、設定値として
出力する給水温度設定器と、この給水温度設定器にて出
力される給水温度設定信号と給水温度設定変更器から出
力される温度設定変更信号と、フイードバツク信号であ
る実際の給水温度信号とを入力とする温度偏差検出部と
、この温度偏差検出部よりの温度偏差信号を入力とし、
系のゲイン調節を行うゲイン調節部と、これに続き信号
制限を行うための信号制御器と、この信号制限器の出力
を入力として演算処理し、開度変更指令信号を出力する
演算部と、この演算部よりの開度変更指令信号と前記待
機時温度設定器よりの弁開度設定信号と、フイードバツ
ク信号である弁開度信号とを入力として、弁開度偏差信
号を出す開度偏差検出部と、この開度偏差検出部の信号
を受け流量調節弁を制御する弁制御部とからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の給水温度制御装
置。