JPS6130002Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は原子力発電プラントにおける湿分分離
器のドレンタンク水位制御装置に関する。

原子力発電プラントは、火力発電プラントに比
して大きな相違点がある。それは原子炉の性能
上、原子炉で発生する蒸気の圧力、温度が火力発
電に比しかなり低く、（火力発電プラントでは、
圧力／温度が246Kg／cm²ｇ／538℃、原子力発電プ
ラントでは圧力／温度が65Kg／cm²ｇ／280℃）タ
ービン入口においてすでに0.2〜0.4％程度の水分
を含む蒸気が流入することで、適当な湿分分離器
を設けずにタービン出口圧力まで膨張させると、
低圧最終段出口湿り度は約25％にも達し、この状
態でタービンの運転を行なえば、その水分により
動翼の浸食が著しくなるばかりでなく、タービン
の内部効率を大幅に低下させる原因となる。

膨脹途上で発生する水分を有効に除くために、
湿分分離器が設置されており、その形式には古く
から種々あり、例えば湿り蒸気に回転流を与えそ
の遠心力で比重の大きい水分を分離する遠心式、
波板状の板間に湿り蒸気を流すことにより水分の
みが波板壁面に付着分離する波板式等がある。

第１図は従来例のドレンタンク水位制御装置概
略系統図で、図示しない原子炉からの主蒸気管１
を接続した高圧タービン２および低圧タービン３
を備え、発電機４を駆動しており、上記高圧ター
ビン２と低圧タービン３の中間に湿分分離器５が
設けられ、その湿分分離器５にはドレンタンク６
が設置されている。そのドレンタンク６には、水
位を制御するため常用水位検出器７、常用水位調
節計８および常用調節弁９からなる常用制御系が
介設され、非常用制御系として、非常用水位検出
器１０、非常用水位調節計１１および非常用調節
弁１２を介設しており、常用水位検出器７、常用
水位調節計８、常用調節弁９、非常用水位検出器
１０、非常用水位調節計１１および非常用調節弁
１２には、それぞれフイルタ付空気減圧弁１３を
備え、制御系は制御空気管１４にて連結されてい
る。またドレンタンク６にはドレン管１５が接続
され、そのドレン管１５の二方に分岐した一方
は、常用調節弁９を介して、図示しない給水加熱
器に連接され、他方は非常用調節弁１２を介して
図示しない復水器へ連結されている。

しかして、高圧タービン２から送気された水分
を含んだ蒸気は、湿分分離器５にて水分を分離
し、その水分を分離された蒸気が低圧タービン３
に送られ、湿分分離器５で分離された水分は、ド
レンタンク６に入り水位制御されている。ドレン
タンク６の水位制御は、前記常用制御系で制御さ
れドレンは図示しない給水加熱器へ流出してい
る。また上記のように常時は常用制御系で水位制
御されているが、何等からの原因で常用制御系の
常用調節弁９を全開しても水位が上昇した場合に
は、前記非常用制御系が働き非常用調節弁１２を
開け、ドレンを図示しない復水器へ流出させ、常
用制御系へ移行させる。

ところで、湿分分離器のドレンタンク６は、高
圧タービン２出口圧力になり、温度はその圧力の
飽和温度となつている。高圧タービン２の出口圧
力は、タービン負荷が下がると、それと同時に下
降するが、ドレン温度は急に下がらず圧力の下降
分だけ蒸発する。このためドレンは気液二相流と
なり、ボリユームが増加し、常用調節弁９では流
出が不十分となる。その結果ドレンタンク６の水
位が非常用制御系まで上昇する。非常用水位調節
計１１には、比例、積分動作が具備されており、
常時は設定水位より実水位が低いところにあるの
で、非常用調節弁１２は全閉信号を発信している
が、積分動作のためリセツトワインドアツプ状態
となつている。この状態で設定水位より水位が上
昇しても出力信号が、非常用調節弁１２を作動さ
せる制御信号になるまで時間がかかるため、水位
が異常に上昇する。この異常水位上昇でタービン
がトリツプし、原子炉がスクラムするようインタ
ーロツクが組まれている。

原子力発電プラントにおいて原子炉スクラム
は、異常事態なので避けなければならない。従つ
てドレンタンク６の水位は異常にならないように
制御する必要がある。

本考案はこのような点に鑑みてなされたもの
で、水位異常上昇時に非常用制御系を速やかに作
動させ、ドレンを復水器へ流出し、水位の異常上
昇を防止することができるドレンタンク水位制御
装置を提供することを目的とする。

以下添付第２図を参照して、本考案の一実施例
について説明する。尚従来例の第１図と同一部分
については、同一符号を付し説明を省略する。

非常用水位検出器１０と非常用水位調節計１１
を連結する制御空気管１４の途中から分岐した制
御空気管上に、非常用水位検出器１０からの信号
によつて作動し、フイルタ付空気減圧弁１３を有
する一次微分器１６が追設され、非常用水位調節
弁１２を連結する制御空気管１４上に、上記一次
微分器１６の出力信号と非常用水位調節計１１か
らの信号を受けて作動する信号選択器１７が追設
されている。

しかして、非常用水位検出器１０の出力信号
は、非常用水位調節計１１に送られている。一方
この信号は途中で分岐し、一次微分器１６に送ら
れている。この一次微分器１６は、ドレンタンク
６の水位上昇率を検出し、所定の水位上昇率を上
廻つたときに、非常用調節弁１２を全開させる信
号を発信させるよう設定してある。非常用調節弁
１２が開いたことにより、水位上昇率が所定の上
昇率より下廻ると、一次微分器１６の出力信号
は、非常用調節弁１２を閉じさせる方向になる。
また非常用水位調節計１１からの出力信号は、信
号選択器１７で一次微分器１６からの信号と比較
され、本説明では低信号が優先し、非常用調節弁
１２を作動させる。従つて水位上昇が一次微分器
１６の設定水位上昇率以上の場合は、一次微分器
１６側からの信号が非常用調節弁１２を制御する
ことになり、ドレンタンク６の異常水位上昇を有
効に防止することができる。

尚本考案の一実施例においては、空気式計器を
例にとつてあるが、勿論電気式計器でも可能であ
る。

以上説明したように本考案によれば、非常用水
位検出器からの信号により、ドレンタンクの水位
上昇率を検出する一次微分器を追設し、その一次
微分器からの出力信号と非常用水位調節計からの
動作信号を比較し、非常用調節弁に動作信号を与
える信号選択器を追設したことにより、非常用調
節弁が速やかに制御され、ドレンタンク水位の異
常上昇を防止することができる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水位制御装置を示す概略系統
図、第２図は本考案による一実施例を示す概略系
統図である。 ２……高圧タービン、３……低圧タービン、５
……湿分分離器、６……ドレンタンク、７……常
用水位検出器、８……常用水位調節計、９……常
用調節弁、１０……非常用水位検出器、１１……
非常用水位調節計、１２……非常用調節弁、１６
……一次微分器、１７……信号選択器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 湿分分離器ドレンタンクの水位制御装置とし
   て、水位検出器、水位調節計および調節弁とから
   なる常用制御系と、同じく水位検出器、水位調節
   計および調節弁とからなる非常用制御系とを備え
   た制御装置において、ドレンタンクの水位上昇率
   を検出する一次微分器を設けるとともに、その一
   次微分器からの動作信号と、非常用水位調節計か
   らの動作信号を比較し、非常用調節弁に動作信号
   を与える信号選択器を追設したことを特徴とす
   る、湿分分離器ドレンタンクの水位制御装置。