JPS6128881B2 - - Google Patents
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- JPS6128881B2 JPS6128881B2 JP54070054A JP7005479A JPS6128881B2 JP S6128881 B2 JPS6128881 B2 JP S6128881B2 JP 54070054 A JP54070054 A JP 54070054A JP 7005479 A JP7005479 A JP 7005479A JP S6128881 B2 JPS6128881 B2 JP S6128881B2
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- pressure
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- control system
- signal
- steam generator
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は蒸気発生器制御装置に関する。
蒸気発生器の水位を制御する手段として、従来
は、給水制御装置を用いていた。これは、蒸気発
生器に流入する給水の流量を制御するもので、例
えば蒸気発生器の水位や蒸気発生器から流出する
蒸気流量を計測し、これらの信号をフイードバツ
クして給水流量を制御する方式である。通常運転
状態は、本方式で、水位を安定に維持できるが、
原子炉やボイラーの緊急停止時には、蒸気発生器
内のボイド（泡）が増加し、水位が過渡的に上下
に変動する。特に例えば、原子炉がスクラム（全
制御棒が急速に全挿入されること）すると、原子
炉圧力の低下により原子炉内のボイドが増加し、
水位が上昇し、高水位トリツプを生じる場合があ
る。従つて、プラントの稼動率低下につながるこ
のような水位変動は、できるだけ少なくすること
が望ましい。
は、給水制御装置を用いていた。これは、蒸気発
生器に流入する給水の流量を制御するもので、例
えば蒸気発生器の水位や蒸気発生器から流出する
蒸気流量を計測し、これらの信号をフイードバツ
クして給水流量を制御する方式である。通常運転
状態は、本方式で、水位を安定に維持できるが、
原子炉やボイラーの緊急停止時には、蒸気発生器
内のボイド（泡）が増加し、水位が過渡的に上下
に変動する。特に例えば、原子炉がスクラム（全
制御棒が急速に全挿入されること）すると、原子
炉圧力の低下により原子炉内のボイドが増加し、
水位が上昇し、高水位トリツプを生じる場合があ
る。従つて、プラントの稼動率低下につながるこ
のような水位変動は、できるだけ少なくすること
が望ましい。
本発明の目的は、過渡的に変動しようとする蒸
気発生器の水位を安定化させる蒸気発生制御装置
を提供することである。
気発生器の水位を安定化させる蒸気発生制御装置
を提供することである。
本発明は、蒸気発生器にボイドと水が混合した
状態で、圧力を増加させると蒸気発生器内のボイ
ドがつぶれ、水位が低下する一方、圧力を低下さ
せるとボイドが増え、水位が上昇する効果を利用
し、水位の変動を抑制するようにしたものであ
る。
状態で、圧力を増加させると蒸気発生器内のボイ
ドがつぶれ、水位が低下する一方、圧力を低下さ
せるとボイドが増え、水位が上昇する効果を利用
し、水位の変動を抑制するようにしたものであ
る。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明をBWR原子力プラントの主蒸
気系統と給復水系統に適用した実施例を示すブロ
ツク図である。原子炉１で発生した蒸気は、主蒸
気管２を通り、タービン３で仕事をした後、復水
器４で水に戻される。復水器４の水は、給水ポン
プ５により再び給水配管６を通つて、原子炉１へ
送られる。タービン３へ流入する蒸気の圧力は、
常に一定に制御される。この圧力は、タービン蒸
気加減弁７により制御される。圧力制御系８は、
タービン入口圧力を検出する信号９と圧力設定信
号１０との偏差に適当な調定率をかけて、タービ
ン蒸気加減弁７の開度を調節する。加減弁７の入
側には、タービントリツプ時にタービンへの主蒸
気量の供給を停止させる役割を持つメインストツ
プバルブMSVが設けられている。
気系統と給復水系統に適用した実施例を示すブロ
ツク図である。原子炉１で発生した蒸気は、主蒸
気管２を通り、タービン３で仕事をした後、復水
器４で水に戻される。復水器４の水は、給水ポン
プ５により再び給水配管６を通つて、原子炉１へ
送られる。タービン３へ流入する蒸気の圧力は、
常に一定に制御される。この圧力は、タービン蒸
気加減弁７により制御される。圧力制御系８は、
タービン入口圧力を検出する信号９と圧力設定信
号１０との偏差に適当な調定率をかけて、タービ
ン蒸気加減弁７の開度を調節する。加減弁７の入
側には、タービントリツプ時にタービンへの主蒸
気量の供給を停止させる役割を持つメインストツ
プバルブMSVが設けられている。
一方、給水ポンプは給水制御系３０により制御
される。この給水制御系３０は、水位一定制御を
行う為に設けられており、原子炉水位Ｌ、給水流
量MF、主蒸気流量MSの３要素を入力として、
いわゆる３要素制御となつている。
される。この給水制御系３０は、水位一定制御を
行う為に設けられており、原子炉水位Ｌ、給水流
量MF、主蒸気流量MSの３要素を入力として、
いわゆる３要素制御となつている。
本発明の要点は、例えばターピントリツプが発
生した場合、その検出信号を圧力制御系８と給水
制御系３０に取り込み、それに応じて各制御を若
干変更する点にある。
生した場合、その検出信号を圧力制御系８と給水
制御系３０に取り込み、それに応じて各制御を若
干変更する点にある。
まず、タービントリツプの現象を想定し、原子
炉水位がいかなる動きをするかについて以下説明
する。次に、このとりこんだ信号をいかに利用す
るについて説明する。なお、本実施例では、原子
炉１と加減弁７との間では、配管圧力損失Δｐが
生ずることを前提とする。
炉水位がいかなる動きをするかについて以下説明
する。次に、このとりこんだ信号をいかに利用す
るについて説明する。なお、本実施例では、原子
炉１と加減弁７との間では、配管圧力損失Δｐが
生ずることを前提とする。
第２図は、タービントリツプ後の原子炉圧力、
水位、給水流量の変動を示した図である。タービ
ントリツプにより主蒸気止め弁が閉じるので、原
子炉で発生する蒸気が、流出しなくなる。これに
より圧力は上昇するが、バイパス弁や圧力逃し弁
の動作及び原子炉スクラムの効果で十数秒後、原
子炉圧力は低下する。図の曲線１１は、この間の
様子を示している。一方、原子炉の水位は、圧力
の上昇と原子炉スクラムの効果で、ボイドがつぶ
れ、一旦急速に低下する。しかし給水の原子炉へ
の流入により、水位は回復する。その後、原子炉
圧力が定格圧力より配管圧力損失Δｐ（例えば約
3.5Kg／cm2）程度低い状態で整定するため、この
減圧効果により、水位は膨れ上がり、高水位トリ
ツプ（給水ポンプトリツプや、タービントリツプ
となる）設定値に達してしまう。曲線１２は、こ
の間の変化を示している。また、曲線１３は、給
水流量の時間変化を示す。初期においては水位低
下により給水流量が一旦増加する。その後の水位
回復に伴い、給水は徐々に絞られる。
水位、給水流量の変動を示した図である。タービ
ントリツプにより主蒸気止め弁が閉じるので、原
子炉で発生する蒸気が、流出しなくなる。これに
より圧力は上昇するが、バイパス弁や圧力逃し弁
の動作及び原子炉スクラムの効果で十数秒後、原
子炉圧力は低下する。図の曲線１１は、この間の
様子を示している。一方、原子炉の水位は、圧力
の上昇と原子炉スクラムの効果で、ボイドがつぶ
れ、一旦急速に低下する。しかし給水の原子炉へ
の流入により、水位は回復する。その後、原子炉
圧力が定格圧力より配管圧力損失Δｐ（例えば約
3.5Kg／cm2）程度低い状態で整定するため、この
減圧効果により、水位は膨れ上がり、高水位トリ
ツプ（給水ポンプトリツプや、タービントリツプ
となる）設定値に達してしまう。曲線１２は、こ
の間の変化を示している。また、曲線１３は、給
水流量の時間変化を示す。初期においては水位低
下により給水流量が一旦増加する。その後の水位
回復に伴い、給水は徐々に絞られる。
このように、原子炉のスクラム後、原子炉圧力
の低下により、水位が膨れ上がり、高水位トリツ
プに至る可能性が大きい。すなわちタービントリ
ツプ直後は、圧力上昇により水位が低下するの
で、給水流量は一旦増加する。ところが、その後
の圧力低下で水位が上昇するから、結果的に余分
の給水が原子炉に流入したことになる。
の低下により、水位が膨れ上がり、高水位トリツ
プに至る可能性が大きい。すなわちタービントリ
ツプ直後は、圧力上昇により水位が低下するの
で、給水流量は一旦増加する。ところが、その後
の圧力低下で水位が上昇するから、結果的に余分
の給水が原子炉に流入したことになる。
本実施例での制御系８，３０へのタービントリ
ツプ検出信号の取り込みは、以上の問題点を解決
するためのものである。高水位トリツプは水位と
圧力との関係により生ずる。この関係を逆に利用
すると、高水位トリツプを防止できることにな
る。すなわち、圧力と水位は目標圧力設定値と目
標水位設定値をもとにして制御されているが、こ
の目標設定値を変更すれば、高水位トリツプの防
止が可能なはずである。本実施例では、この観点
に立つて、制御系８，３０にタービントリツプ発
生時の検出信号をとり込み、目標設定値を変更す
るようにしている。
ツプ検出信号の取り込みは、以上の問題点を解決
するためのものである。高水位トリツプは水位と
圧力との関係により生ずる。この関係を逆に利用
すると、高水位トリツプを防止できることにな
る。すなわち、圧力と水位は目標圧力設定値と目
標水位設定値をもとにして制御されているが、こ
の目標設定値を変更すれば、高水位トリツプの防
止が可能なはずである。本実施例では、この観点
に立つて、制御系８，３０にタービントリツプ発
生時の検出信号をとり込み、目標設定値を変更す
るようにしている。
第３図は、本発明の動作を説明するための図で
ある。原子炉圧力変化、原子炉水位変化、給水流
量を従来と対比させてある。実線が従来の応答例
であり、点線が本実施例による応答例である。こ
の点線の応答を得る条件は、タービントリツプ後
（約10秒後）、目標水位設定値をΔＬ（30cm）下
げ、かつ所定時間後（約30秒後）、目標圧力設定
値をΔp0（3.5Kg／cm2）増加させることである。
ある。原子炉圧力変化、原子炉水位変化、給水流
量を従来と対比させてある。実線が従来の応答例
であり、点線が本実施例による応答例である。こ
の点線の応答を得る条件は、タービントリツプ後
（約10秒後）、目標水位設定値をΔＬ（30cm）下
げ、かつ所定時間後（約30秒後）、目標圧力設定
値をΔp0（3.5Kg／cm2）増加させることである。
目標水位設定点を下げたことにより給水流量が
早めに絞られるが、圧力の低下に伴い水位が徐々
に膨れ上がつている。しかし、その後に目標圧力
設定値を上げたため、従来の制御と比べ、原子炉
圧力が、従来より高目の状態で整定しており、水
位の膨れ上がりが小さい。従つて、高水位トリツ
プに至つていない。
早めに絞られるが、圧力の低下に伴い水位が徐々
に膨れ上がつている。しかし、その後に目標圧力
設定値を上げたため、従来の制御と比べ、原子炉
圧力が、従来より高目の状態で整定しており、水
位の膨れ上がりが小さい。従つて、高水位トリツ
プに至つていない。
なお、従来の応答例を見ると、原子炉圧力は、
初期値より低い値に整定しているが、これはター
ビン入口圧力を一定に制御していることによる。
主蒸気の流れによる配管圧力損失がなくなつたた
めに、原子炉圧力が配管圧力損失分だけ低くなつ
て整定したものである。
初期値より低い値に整定しているが、これはター
ビン入口圧力を一定に制御していることによる。
主蒸気の流れによる配管圧力損失がなくなつたた
めに、原子炉圧力が配管圧力損失分だけ低くなつ
て整定したものである。
ここで、目標設定水位の変更と目標設定圧力の
変更とは、タービントリツプ検出信号を受けて即
座に行つても良いが、タービントリツプ発生後の
原子炉水位の過渡応答初期には、水位低下が大き
いため、早めに目標設定水位を変更した場合、そ
の低下が更に大きくなることがある。更に、原子
炉圧力の上昇過程にでは、目標設定圧力を変えて
も圧力をその目標設定値に整定する効果がない。
従つて、目標水位設定と目標圧力設定は、タービ
ントリツプ後、直ちに行うのではなく所定時間経
過後行つた方が良い。
変更とは、タービントリツプ検出信号を受けて即
座に行つても良いが、タービントリツプ発生後の
原子炉水位の過渡応答初期には、水位低下が大き
いため、早めに目標設定水位を変更した場合、そ
の低下が更に大きくなることがある。更に、原子
炉圧力の上昇過程にでは、目標設定圧力を変えて
も圧力をその目標設定値に整定する効果がない。
従つて、目標水位設定と目標圧力設定は、タービ
ントリツプ後、直ちに行うのではなく所定時間経
過後行つた方が良い。
更に、第２図から明らかなように、水位がいつ
たん降下した後、水位が上昇する原因は２つあ
る。第１は給水流量が原子炉に余分に入りすぎる
ためであり、第２は原子炉圧力が低下することに
より水位が膨れ上がるためである。給水流量が余
分に入るというのは、水位が過渡変化初期におい
て大きく低下するため制御系３０の働きにより給
水を増加させることに起因する。これを抑制する
ため、原子炉水位がいつたん最低値に達した時刻
T1近傍で水位設定の修正を行う。この修正で、
給水の余分な流入はさけられるが、更に圧力が低
下することにより水位の膨れ上がりが生ずる。こ
れを抑制するために、水位設定点変更後、更に
T2秒後に圧力制御系８での目標圧力設定の修正
を行う。この観点に立つた制御系８，３０の更に
具体的な実施例を説明する。
たん降下した後、水位が上昇する原因は２つあ
る。第１は給水流量が原子炉に余分に入りすぎる
ためであり、第２は原子炉圧力が低下することに
より水位が膨れ上がるためである。給水流量が余
分に入るというのは、水位が過渡変化初期におい
て大きく低下するため制御系３０の働きにより給
水を増加させることに起因する。これを抑制する
ため、原子炉水位がいつたん最低値に達した時刻
T1近傍で水位設定の修正を行う。この修正で、
給水の余分な流入はさけられるが、更に圧力が低
下することにより水位の膨れ上がりが生ずる。こ
れを抑制するために、水位設定点変更後、更に
T2秒後に圧力制御系８での目標圧力設定の修正
を行う。この観点に立つた制御系８，３０の更に
具体的な実施例を説明する。
第４図に圧力制御系８の具体的な実施例を示
す。従来例と異なるのは、圧力制御部１９への入
力である。追加部分は、圧力設定変更信号１６で
ある。タービントリツプ検出信号によりMSVが
オンし、そのリミツトスイツチ１４が閉じてリレ
ー１５が励磁される。この結果、T1＋T2（約30
秒）の時間遅れでオンするリレー接点５０が閉
じ、圧力制御部１９の圧力設定点に圧力設定変更
信号１６が入力される。圧力設定点には通常、圧
力設定値１０と圧力検出信号９の偏差が与えられ
ている。本実施例ではこの偏差の他に圧力設定変
更信号１６がマイナス入力として印加される。こ
の圧力設定点の出力によつて圧力制御部１９が作
動し、タービン蒸気加減弁の開度制御が行われ
る。なお圧力設定変更信号１６は、ボテンシヨメ
ータ２０によつて任意に調節可能となつている。
以上の構成は給水制御系３０についてもほぼ同様
である。ただしタイムデレーはT1＋T2ではなく
T1のみである。
す。従来例と異なるのは、圧力制御部１９への入
力である。追加部分は、圧力設定変更信号１６で
ある。タービントリツプ検出信号によりMSVが
オンし、そのリミツトスイツチ１４が閉じてリレ
ー１５が励磁される。この結果、T1＋T2（約30
秒）の時間遅れでオンするリレー接点５０が閉
じ、圧力制御部１９の圧力設定点に圧力設定変更
信号１６が入力される。圧力設定点には通常、圧
力設定値１０と圧力検出信号９の偏差が与えられ
ている。本実施例ではこの偏差の他に圧力設定変
更信号１６がマイナス入力として印加される。こ
の圧力設定点の出力によつて圧力制御部１９が作
動し、タービン蒸気加減弁の開度制御が行われ
る。なお圧力設定変更信号１６は、ボテンシヨメ
ータ２０によつて任意に調節可能となつている。
以上の構成は給水制御系３０についてもほぼ同様
である。ただしタイムデレーはT1＋T2ではなく
T1のみである。
本実施例によれば、原子炉内のボイドを圧力変
化により増減させ、水位を調整するため、即応性
が良く、特に、タービントリツプや負荷遮断後の
水位の過渡上昇を抑え、高水位トリツプに至る可
能性を軽減できる。
化により増減させ、水位を調整するため、即応性
が良く、特に、タービントリツプや負荷遮断後の
水位の過渡上昇を抑え、高水位トリツプに至る可
能性を軽減できる。
以上の実施例ではタービントリツプの事例を示
したが、これ以外に発電機負荷遮断（この時の操
作検出信号は加減弁急閉信号）や再循環ポンプト
リツプ（この時再循環ポンプモータ供給用電源の
遮断器の開閉信号を利用する）にも利用できる。
したが、これ以外に発電機負荷遮断（この時の操
作検出信号は加減弁急閉信号）や再循環ポンプト
リツプ（この時再循環ポンプモータ供給用電源の
遮断器の開閉信号を利用する）にも利用できる。
本発明によれば、過渡的に変動しようとする蒸
気発生器の水位を安定させることができる蒸気発
生器制御装置が得られる。
気発生器の水位を安定させることができる蒸気発
生器制御装置が得られる。
第１図は本発明による蒸気発生器制御装置の一
実施例を示すブロツク図、第２図は従来装置の動
作説明図、第３図は本発明装置と従来装置との動
作比較説明図、第４図は本発明の圧力制御系の具
体的実施例を示す図である。 １……原子炉、８……圧力制御系、３０……給
水制御系。
実施例を示すブロツク図、第２図は従来装置の動
作説明図、第３図は本発明装置と従来装置との動
作比較説明図、第４図は本発明の圧力制御系の具
体的実施例を示す図である。 １……原子炉、８……圧力制御系、３０……給
水制御系。
Claims (1)
- １ 蒸気発生器の水位を一定に制御する水位制御
部を有する給水制御系と、蒸気発生器から負荷へ
の蒸気圧力を一定に制御する圧力制御部を有する
圧力制御系とを含む蒸気発生器制御装置におい
て、給水制御系が、目標水位を低く設定させる信
号を出力する回路と、蒸気発生器の緊急停止を示
す信号により起動し所定時間後に前記低目標水位
設定信号を給水制御部に印加する時限回路とを備
え、圧力制御系が、目標圧力を高くく設定させる
信号を出力する回路と、前記緊急停止を示す信号
により起動し前記給水制御系の時限時間よりも長
い所定時間後に前記高目標圧力設定信号を圧力制
御部に印加する時限回路とを備えたことを特徴と
する蒸気発生器制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005479A JPS55162504A (en) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Controller for steam generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7005479A JPS55162504A (en) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Controller for steam generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55162504A JPS55162504A (en) | 1980-12-17 |
| JPS6128881B2 true JPS6128881B2 (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=13420451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7005479A Granted JPS55162504A (en) | 1979-06-06 | 1979-06-06 | Controller for steam generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55162504A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02229382A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-12 | Nishi Seisakusho:Kk | 引き戸の案内装置 |
| JPH0442453Y2 (ja) * | 1986-05-20 | 1992-10-07 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5227667A (en) * | 1989-01-10 | 1993-07-13 | Omron Corporation | Microwave proximity switch |
-
1979
- 1979-06-06 JP JP7005479A patent/JPS55162504A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0442453Y2 (ja) * | 1986-05-20 | 1992-10-07 | ||
| JPH02229382A (ja) * | 1989-03-02 | 1990-09-12 | Nishi Seisakusho:Kk | 引き戸の案内装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55162504A (en) | 1980-12-17 |
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