JPS61114194A - 高速増殖炉プラントの起動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｅ発明の技術分野］ 本発明は高速増殖炉プランｉ〜の起動方法に関する。

［発明の技術向背■１とその問題点］ 第２図は高速増殖炉プラン１〜の水蒸気系を示すもので
、図において、蒸気タービン１で仕事を終えた蒸気は復
水器２において復水とされた後、低圧給水加熱器３によ
り加熱され脱気器４を通り給水ポンプ５により昇圧され
た後、高圧給水加熱器６により加熱される。

高圧給水加熱器６で加熱された給水は、蒸発器８のつＡ
−ミング運転時には蒸発器８をバイパスしてフラッシュ
タンク７へ導かれた後、再び復水器２内へ循環する。こ
のウオーミング運転が終了した後においては、給水は蒸
発器８に導かれる。

ここで二次系の液体金属ナトリウムと熱交換した後、蒸
気となりドレンセパレータ９内へ流入する。

このどきフラッシュタンク７への給水はブロー弁２３に
Ｊζってゼロにまで絞り込まれる。

ドレンセパレータ９にはフラッシュタンク７に接続され
るドレン弁１０を備えたドレン配管１１が接続されてい
る。このドレン弁１０はドレンセパレータ圧力制御器１
２によりその開度を制御される。ドレンセパレータ９か
らの蒸気は蒸気Ｉトめ弁１３を通った接、蒸気タービン
１の起動準備未了の段階においては過熱器バイパス蒸気
制御弁１４の介挿される過熱器バイパスライン１５を通
りタービンバイパス弁１６を通った後、復水器２内に循
環される。

一方、蒸気タービン１の起動準備が完了し、初期負荷投
入に至る間においては、ドレンセパレータ９からの蒸気
は主蒸気温度制御系２４の目標値を」−４させることに
にす、過熱器制御弁２５が開とされるので、制御弁１４
と２５に分流せしめられることとなり、制御弁２５を通
る蒸気は過熱器１７において過熱された後、制御弁１４
を通った蒸気ど混合■しめられ、主蒸気１にめ弁１８、
タービン加減弁１９を通り蒸気タービン１内に流入する
。

なお、初期負荷投入ｊメ後にａ３いては、原子炉出力上
昇が行われて過熱器１７の入口す］〜リウム温度が上昇
するに伴って主蒸気温度制御系２／Ｉの作用により、過
熱器バイパス蒸気制御弁１４は自動的に閉とされる。

主蒸気止め弁１８上流にはタービンバイパス弁１６の開
度およびタービン加減弁１９の開度を制御するＥ　ｌ−
Ｉ　Ｃ（エレクトロハイドリックコントローラ）２０が
配訪されている。

すなわち、以上のような水蒸気系ではＦ　ＨＣによりタ
ービンバイパス弁１６およびタービン加減弁１９の開度
が制御され、水蒸気系の適切な作動が行なわれる。

第３図はＥ　ＨＣの詳細を示すもので、このＥ　ＨＣで
は主蒸気圧力、タービン回転数および加速度が入力され
、タービンバイパス弁１６およびタービン加減弁１９の
開度が制御される。なお、主蒸気圧力の圧力設定値、す
べ【わちＩＰＲ（イニシャルプレッシャーレギコレーシ
ョン）設定値および圧力調停率はそれぞれ一定値に保持
された状態でＦ　ｌ−Ｉ　Ｃによる制御が行なわれる。

しかしながら、このようにＩＰＲ設定値および圧力調定
率を固定したままの状態で水、蒸気系の起動を行なう場
合には、第３図に示すＥ　ｌ−Ｉ　Ｃ全流量要求信号８
１を第１図に示す全流量要求信号計画曲線に一致させる
べく、主蒸気圧力を変化させる必要が生ずる。

すなわち、Ｅ　ＨＣは以下に示す如く、主蒸気圧力によ
って作られる全流量要求信ＱＳ１と、タービン１の回転
数によって作られる加減弁流量要求信号Ｓ２を組合せて
、 タービン蒸気流量（加減弁流量要求信号）＋タービンバ
イパス弁蒸気流量 ＝仝主蒸気流闇（全流量要求信号） なる関係を加減弁１９とバイパス弁１６を操作すること
によって常時保持し、主蒸気圧力を安定に保つことを目
的とした制御システムである。

ここで全流量要求信号（＄１）と加減弁Ｗｔｍ要求信号
（Ｓ２）は次のように作られる。

全流量要求信号 ＝（主蒸気圧カーＴＰＲ設定値）／圧カ調定率加減弁流
伍要求信号 一負荷設定値＋（タービン回転数 一回転散設Ｗ値）／速度調定率 なお、タービン出力は加減弁１つ蒸気流量に、またこの
蒸気流量は加減弁１９開度にほぼ比例する。

［発明の目的］ 本発明はかかる背倶技術のもとになされたもので、ＥＨ
Ｃを用いた高速増殖炉プラントの水蒸気系の起動時にド
レンセパレータの圧力を適切に制御することにより、主
蒸気圧力、タービン加減弁流量およびタービンバイパス
弁流聞をあらかじめ計画した曲線上に制御し、安定確実
に高速増殖炉を起動することのできる高速増殖炉プラン
トの起動方法を提供しようとするものである。

［発明の概要１ ゴなりち本発明は、次のステップを順次実行Ｊることに
より高速増殖炉プラントを起動することを特徴とする高
速増殖炉プラン１への起動方法である。

すなわち、第１図において ■　タービンバイパス弁開開始までドレンセパレータ圧
力をＥＨＣのＩＰＲ設定値以下の値に制御するステップ
（ｔｏ→１２）、 ■　タービンバイパス弁開開始から蒸気タービンの起動
直前までドレンセパレータ圧力をタービンバイパス弁流
出が所定の１自となるようにＩ　Ｐ　ＲｇＵ定値以上の
値で徐々に上背するよう制御するステップ（ｔ２→　１
３）、 ■　蒸気タービンの起動直前からタービンバイパス弁全
閉までドレンセパレータの圧力を蒸気タービンの起動直
前におけるドレンセパレータ圧力に保持するステップ（
ｔ３→ｔ４）、 ■　タービンバイパス弁全閉からドレンセパレークのド
レン弁１０全閉までドレンセパレータ圧力を主蒸気加減
弁流量が所定の値となるＪ、うに徐々に上昇するよう制
御づるステップ＜　　１４→　【５）、■　ドレンセパ
レークのドレン弁１０全閉以降においてドレンセパレー
タの圧力制御器の圧力目標値をドレンセパレータのドレ
ン弁１０が全閉を保持できる値に変更するステップ（［
５→　［６）。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の高速増殖炉プラントの起動方法の一実
施例をグラフににり示１もので、横軸には時間が、縦軸
にはドレンセパレータ圧力目標値おＪ：び給水、蒸気流
出がとられている。

すなわら、この実施例ではドレンセパレータ圧力制御器
１２の目標値を第１図に示づＪ：うに、時間の関数とし
て設定し、この圧力をｐＨ）υＪｉｌｔすることにより
［ＨＣ２０のＩＰＲ設定値を一定に保持したままで起動
操作が行なわれる。なお、この方法によるど、主蒸気圧
力をドレンセパレータ９と主蒸気管２１の２個所で制御
することになるが、Ｅ　ＨＣ２０は比例のみの制御によ
っているため制御に干渉が生ずることはない。

また、この実施例では、ドレンセパレータ９の初期の圧
力を６０ａｔａ　、ＥＨＣ２０のＩＰＲ設定値を１１２
８ｔｏ、圧力調停率を１５ａｔｏ、主蒸気圧力の定格値
を１２７ａｔｃ＋、ドレンセパレータ圧力の定格値を１
４４　ａｔｇとし、また蒸気タービン１の起動、初期負
荷投入は主蒸気管の主蒸気流量を約１５％、タービン蒸
気流量を約３％に保った状態で行なうものとする。

以下本発明の高速増殖炉プラントの起動方法の一実施例
を詳細に述べる。

第１図に示すように、ドレンセパレータ９を中心とした
フローパターンの初期状態は流入する給水流量（蒸発器
８蒸気流量）が全量ドレンセパレータ９のドレン弁１０
によりフラッシュタンク７ヘダンブされており、主蒸気
流量は零の状態である。この状態からドレンセパレータ
９の圧力目標値をＥ　Ｉ−Ｉ　Ｃ２０の全流量要求信号
がほぼ１６％にイｒるまで上昇させる。

なお、このときのドレンセパレータ９の圧力目標値は後
述するように主蒸気流量が１５％程度とされること、ま
た主蒸気圧力は約１１４．４ａｔ。

となることから約１１４．　、８ａｔＯとされる。この
間タービンバイパス弁１６を手動またはＥ　ＨＣ２０に
Ｊ：り開とし、主蒸気流量が約１５％になるようにター
ビンバイパス弁１６開度を調節づる。

この後ｖＥＨＣ２０を作動させるとタービンバイパス弁
１６による蒸気圧ノ〕優先制御（タービンバイパス弁前
圧制御）の状態と４【る。なお、このときターどン加減
弁１９は全閉の状態とされる。

この状態においてＥ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０に加速度設定、回
転数設定を与えると蒸気タービン１が起動される。

蒸気タービン１の起動が完了したらＥ　Ｈ０２０の負荷
設定を約３％に上昇し、発電機２２初期負荷（約３％）
投入を行ない、次に負荷設定を、さらに１６％にまで、
Ｆ昇させてタービン出力（はぼ発電機２２負荷に等しい
）を約１６％に上昇させる。

この間ドレンセパレータ９の圧力が依然どして前述した
状態に保持されるので、Ｅ　ＨＣ２０の作用により 主蒸気流量＝タービンバイパス弁１６流吊＋タービン加
減弁１９流量−１６％ が保持される。

従って、この間Ｅ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０ではタービン回転数
優先制御が行われるが、主蒸気圧力の変動は生じない。

このモードの最優ではタービンバイパス弁１６は全閉と
される。この状態から負荷設定をさらに上昇させるとｒ
Ｅ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０の制御はタービン加減弁１９による
主蒸気圧力優先制御に戻される。

この状態からドレンセパレータ９の圧力目標値を、Ｆ昇
させていくど（Ｒ終値は１４８ａｔｑ稈度）やがて給水
流用の全量が蒸気流量となる状態となる。このときの主
蒸気圧力は、はぼ１１８ａｔｇであり、タービン出力は
約４０％である。

なお、これ１ス降の負荷上昇はタービン加減弁１９によ
る前圧制御のちとにプラント制御系により給水流用を増
大させることによって行なわれる。

以下Ｆ　ｌ−Ｉ　Ｃ２００制御動作を中心にして本実施
例の高速増殖炉プラントの起動方法をさらに肝細に説明
する。

まず、ドレンセパレータ９斤ツノ一定υ制御時において
は、ＩＰＲ圧力設定値１１２ａｔｏ、回転数設定値Ｑｒ
ｐＩｌｌ、加速度設定舶０ｒｌ）ＩＩＩ／分、負荷設定
値Ｏｐｕとされる。このとぎ給水流量は４０％に保持さ
れており、また蒸気圧力はドレンセパレータ９により１
１２ａｔ（＋一定に制御され、タービン加減弁１９およ
びタービンバイパス弁１６とｂ全閉状態とされている。

この状態において、ドレン］？バ１ノータ９の圧力設定
値を徐々に上げていき、タービンバイパス弁１６流間が
定格主蒸気流量の約１５％となるようにされる（タービ
ン起動直前）なお、このときの主蒸気圧力（ＰＣＯ８Ｇ
）は全流量要求が０１１６ｐｕどなるため、ＰＣＯ８Ｇ
＝１１２　＜　Ｉ　ＰＲ設定値）＋１５（圧力調停率）
Ｘｏ、１６ （全流量要求）＝１１４．４ａｔｇ となる。

また、このとぎ蒸気流量は未だ低レベルにあるため、ド
レンセパレータ９圧力もほぼ１１４．７Ｉａ＋ｇである
。なお、Ｅ　ＬＩ　Ｃ２０による圧力制御は化例制御で
あるため、ここで用いる圧力設定はＰＩ　Ｄ　ＩＩＩ　
ＩＩＩでいう制御すべぎプロレスｍを所定の値に制定す
るための目標値とは概念が異なる。

この実施例においては、圧力調停率が１５ｋｇ／Ｃノで
あるから、ｒＰＲ設定値が１１２ａｔ（１、主蒸気圧力
が１２７ａｔｇ（定格値）のどき全流量要求は１．０１
１１１となり蒸気圧力が１１２８ｔＯのときはＯｐｕと
なる。

このような状態から加速度設定（ＡＡＤＭＩ））を１２
Ｏｒｐｍ／分に、また回転数設定（ＡＮＤＭＯ）を９０
０　ｒｐｍに設定すると、タービン加減弁１９流量要求
は一時的に０．０３ｐｕにまで増大し、蒸気タービン１
の４速が開始される。回転数が８９４．６ｒｐｍを越え
て上昇するようになると、流量要求は加速度制御のパス
から変り回転数制御のパスで作られるようになる（ター
ビン回転数９０Ｑ　ｒｐｍ到達時）。

なお、ここで加速度設定値は蒸気タービン１のメタル温
度ミスマツチの程度に応じて適当に選定される。また、
実際の起動では約４００　ｒｉｌｌに到達した時点で一
端タービン加減弁１９を全閉にし、ラブチェックを行な
い良好な状態を確認して９００　ｒｐｎ＋まで昇速する
。

９００　ｒｐｍに到達したら所定のタービンメタル温度
ミスマツチの制限をクリヤするまで回転数を保持する。

この後、加速度設定を１２Ｏｒｌ）ＩＩＩ／分に保持し
たまま回転数設定を３６０５．４ｐｐｍ程度に設定する
。このように回転数設定を定格速度にす５，４ｒｐｍは
ど高く設定するのは、速度調停率ｉ　ａ　ｏ　ｒｐ＋ｎ
の基に蒸気タービン１が無負荷、定格回転数の状態で約
３％の加減弁流出要求を得るためである。

回転数が定格に達したら発電機２２が系統に併入される
。負荷設定を微増させて初１１４負荷約３％をとり、こ
の状態をタービンメタル温度ミスマツチの低減をクリヤ
するまで保持する。

この状態から負荷設定を約０．１６ｐｕにまで上昇させ
るど、この間タービン加減弁１９はタービン加減弁流量
要求によって開とされ、発電機２２の出力は約１６％に
上昇する。

一方、タービンバイパス弁１６は［全流量要求−タービ
ン加減弁流量要求］の信号にＪ：って全閉にまで絞られ
る。

ここで負荷設定をざらに僅か上昇させると、加減弁開度
要求は全流量要求によって作られるようになるので、Ｅ
　ｌ−Ｉ　Ｃ２０による前圧制御が行なわれるようにな
る。

この状態から負荷」−臂が前圧制御を行ないながら行／
１われる。負荷上昇は負荷設定と主蒸気圧力を上昇させ
ることによって行なうが、前圧制御を緒持するためには
全流量要求を常に加減弁流量要求Ｊ：り低めに保ちつつ
上昇させることが必要となる。

全流量要求を上昇さゼるには、主蒸気圧力を−Ｌ貸させ
ることになるが、当初はドレンセパレータ９の圧力設定
を徐々に上昇させてドレンセパレータ９のドレン弁１０
を全閉にまで絞ることににつで行なわれる。この状態が
ブラント出力／ｌＯ％到達時である。

この後は、定格に至るまで給水流量そのものを増加さ１
！ることにＪ：つて主蒸気圧力を」二貸さ１↓る。

定格に到達した時点では、主蒸気圧力は１２７ａｔｇ　
、圧力設定は１１２ａｔ（］、回転数は３６６　ｒｐｍ
、回転数設定は３６０５．４ｐｐｍ、加速度Ｏｒｐｍ／
分、加速度設定１２０ｒｐｍ／分、負荷設定１゜１ｐ（
１であり、全流量要求は１．０１）１１、加減弁流量要
求は約１．１３１１ｕとなる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の高速増殖炉プラン（・の起動
方法ににれば、Ｆ　Ｉ−Ｉ　Ｃを用いた高速増殖炉プラ
ントの水蒸気系の起動時にドレンセパレータの圧力を適
切に制御することににり主蒸気圧力、タービン加減弁流
量ミタービンバイパス弁ｉ吊を予め泪画した曲線に沿っ
て安定確実に制ｔｌｌｌｌることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高速増殖炉プラン１〜の起動方法の一
実施例を説明するためのグラフ、第２図は高速増殖炉プ
ラントの水蒸気系を示す配管系統図、第３図は第２図に
示すＦ　ＨＣの詳細を示１ブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）次のステップを順次実行することにより高速増殖
   炉プラントを起動することを特徴とする高速増殖炉プラ
   ントの起動方法。 ［１］タービンバイパス弁開開始までドレンセパレータ
   圧力をＥＨＣのＩＰＲ設定値以下の値に制御するステッ
   プ、 ［２］タービンバイパス弁開開始から蒸気タービンの起
   動直前までドレンセパレータ圧力をタービンバイパス弁
   流量が所定の値となるようにＩＰＲ設定値以上の値で徐
   々に上昇するよう制御するステップ、 ［３］蒸気タービンの起動直前からタービンバイパス弁
   全閉までドレンセパレータの圧力を蒸気タービンの起動
   直前におけるドレンセパレータ圧力に保持するステップ
   、 ［４］タービンバイパス弁全閉からドレンセパレータの
   ドレン弁全閉までドレンセパレータ圧力を主蒸気加減弁
   流量が所定の値となるように徐々に上昇するよう制御す
   るステップ、 ［５］ドレンセパレータのドレン弁全閉以降においてド
   レンセパレータの圧力制御器の圧力目標値をドレンセパ
   レータのドレン弁が全閉を保持できる値に変更するステ
   ップ。