JPS6273004A - 原子炉給水流量制御装置 - Google Patents

原子炉給水流量制御装置

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JPS6273004A
JPS6273004A JP60211784A JP21178485A JPS6273004A JP S6273004 A JPS6273004 A JP S6273004A JP 60211784 A JP60211784 A JP 60211784A JP 21178485 A JP21178485 A JP 21178485A JP S6273004 A JPS6273004 A JP S6273004A
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water supply
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正 藤原
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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子炉給水流量制御装置に係り1%に、ター
ビン駆動給水ポンプと電動機駆動給水ポンプとの複数の
組合せからなる給水システムを持つ沸騰水型原子力発電
プラントにおいて、過渡的に低itの給水が要求された
時にも、給水手段としてタービン駆動給水ポンプを利用
するのに好適な原子炉給水流量制御装置に関する。
〔発明の背景〕
タービン駆動給水ポンプのタービン回転数と原子炉に注
入される給水流量の関係の一例をに4図に示す。タービ
ン、駆動給水ポンプの駆動タービンには、定格最大回転
速度が定められているが、それ以外にも、タービン固有
の振動共振点の存在に由来する危険速度がある。この危
険速度付近でタービン駆動給水ポンプを運転することは
避けなければならない。そのため、タービン駆動給水ポ
ンプ下流側に設けた復水器に戻る給水再循環ラインの給
水再循環弁を開放し、第4図の破線上でタービン駆動給
水ポンプを運転している。
しかし従来の給水再循環弁は、給水が低流量にならない
と開放しない。また、原子炉水位への影響を少なくする
ため、開放時間を長くしである。
それらの理由から、低流量の給水制御性はあまり良くな
く、高流量から低流量への急速な絞り込みが不可能であ
った。
そこで低流量の給水制御は、タービン駆動給水ポンプの
バックアップ用である電動機駆動給水ポンプの給水調節
弁で行なっている。第5図に示す50%定格流量のター
ビン駆動給水ポンプ1が2台と25%定格流量の電動機
駆動給水ポンプ2が2台の原子炉給水システムでは、第
6図に示すように、原子炉出力約20%以下で電動機不
動給水ポンプ1台、20%以上でタービン駆動給水ポン
プ1台、または2台で給水を調節する方法となる。
この従来方式においても、高出力運転状態(タービン駆
動給水ポンプ2台運転)からの原子炉出力急減時、その
急減に伴う給水R1k減少要求に対し、タービン駆動給
水ポンプでは低流量まで給水を急速に絞り込めず、原子
炉水位が上昇し、プラントトリップ及び給水ポンプ全台
トリップに至る恐れがあった。トリップすると、再び出
力を上昇させて平常運転に戻るまでに時間がかかり、プ
ラントの利用効率が低下するから、トリップはできるだ
け避けなければならない。
特に全容量タービンバイパスシステムのプラントでは1
発電機負荷しゃ断後、所内単独負荷運転に移行するため
1選択制御棒挿入、再循環ポンプトリップまたは再循環
ランパックにより、原子炉出力を一時的に急減させるが
、この時にもタービン駆動給水ポンプでプラントトリッ
プに至らぬように低流量の給水を調節する必iがあった
これに対する対策としては、特公昭59−32672号
公報に示される方法がある。この方法では、第7図に示
すように、各タービン駆動給水ポンプ1の下流側に給水
流量調節弁3人を設置し、給水制御装置からタービン駆
動給水ポンプ1へのタービン回転数要求信号が危険速度
付近になった場合に。
回転数をそれ以下に低減させることなく一定(直に保持
し、給水流量調節弁3人の開度を調節して低流量の給水
を確保する。
この方法によれば、原子炉水位へ影響を与えず。
タービン駆動給水ポンプによる低流量の給水制御が可能
になるものの、タービン駆動給水ポンプの下流側に給水
調節弁を必要とするため、かなりのコスト増となる不利
益がある。
また給水再循環ラインを含めた原子炉水位制御には、給
水再循環ラインの流量を検出して、給水流量要求信号を
補正する方法などが厖々ある。しかし、タービン駆動給
水ポンプを継続して使用し6設備の大幅なコスト増を招
かずに、低流量の給水を制御する方式はなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、原子力発電プラントにおいて。
原子炉出力急減等で過渡的に低流量の給水が要求された
時にも、タービン駆動給水ポンプを継続して使用し、低
流量の給水を正確に制御可能な原子炉給水流量制御装置
を提供することである。
〔発明の概要〕
本発明は、原子炉出力急減等により過渡的に低流量の給
水が要求されたときに、タービン駆動給水ポンプの危険
速度を避けしかも低流量の給水制御を正確にするために
、この種事象の発生要因である再循環ポンプトリップま
たは発電機負荷しゃ断等の信号を取り込み、タービン駆
動給水ポンプの下流側から復水器に戻る給水再循環ライ
ンの給水再循環弁を強制的に開かせる給水再循壌弁開放
装置を設置して、上記目的を達成しようとするものであ
る。
復水器に戻る分と原子炉に行く分とを合せれば。
上記危険速度を避は得る流量が確保され、それら全体の
流量はタービン駆動給水ポンプで正確に制御できる範囲
にあるので、その一定部分としての原子炉に行く低流量
分も正確に決定される。
なお、給水再循環弁開放時に原子炉水位への影響を小さ
くするため、原子炉出力急減事象信号。
プラント運転出力状態(炉心流量等)信号によって給水
再循環弁の開放時刻を変える機能も給水再循壌弁開放装
置に持たせる。
〔発明の実施例〕
次に、第1図〜第3図を参照して1本発明の一実施例を
説明する。
第1図は1本発明による原子炉給水流量制御装置を備え
た原子炉給水システムの一例を示す系統図である。図に
おいて、1は50チ定格流量のタービン駆動給水ポンプ
、2は25%定格流量の電動機駆動給水ポンプである。
ここでは、それぞれを2台用いて給水システムを構成し
である。3は給水調節弁、4はタービン駆動給水ポンプ
1の出動用タービン、5は余分な給水を復水器に戻す給
水再循環弁、6はその給水再循環ライン、7は原子炉へ
の給水ライン、8は原子力からタービンへの主蒸気ライ
ン、9は給水制御装置、10は本発明に特徴的な給水再
循壌弁開放装置、11は弁制御装置、12は給水流1信
号、13は原子炉水位信号、14は主蒸気流量信号、1
5は再循環ポンプ速度信号、16は再循環ポンプトリッ
プ信号。
17は発電機負荷しゃ断信号、18は給水流量要求信号
119は給水再循環弁開信号、20は給水再循環弁開度
信号、21は原子炉循環流量制御装置である。
このように構成した給水システムにおいて2通常の原子
炉水位制御(給水制御)は、従来同様、原子炉水位信号
13.主蒸気流量信号14.給水流量信号12の三要素
制御により、タービン駆動給水ポンプ1の駆動用タービ
ン40回転数と電動機駆動給水ポンプ2の下流側に設け
た給水調節弁3の弁開度とを調整し、給水を変化させて
なされる。
一方、原子炉出力急減時には、その発生要因である発電
機からの負荷しゃ断信号17.原子炉再循環系からの再
循環ポンプトリップ信号16.原子炉再循環流量制御系
21からの再循環ポンプ速度信号15を給水再循壌弁開
放装置10へ取り込み、給水再循環弁制御装置11に給
水再循環弁開信号19を出力し、給水再循環弁5を強制
的に開放する。これにより給水が給水再循環ライン6に
流れ、原子炉への給水が減少し、タービン駆動給水ポン
プ1による低流量の給水調整に移行する。
ここで、タービン駆動給水ポンプが通常の給水制御運転
から小流量の給水制御運転に移行する流レヲ、タービン
駆動給水ポンプのタービン回転数と給水流量との関係を
示す第2図により説明する。
まず通常運転時、タービン駆動給水ポンプは実線で示し
たライン上で運転されている。一方、原子炉出力急減信
号で給水再循環弁を強制的に開放すると、第2図の破線
で示したライン上にタービン駆動給水ポンプの運転が移
行され、復水器への再循環流量が増えて原子炉への給水
が減少することになり、タービン自体の危険速度に入ら
ず、連続的な低流量の給水を早急に制御可能となる。す
なわち、原子炉出力急減時に、給水再循環弁を強制的に
開放すると、タービン駆動給水ポンプは1通常の給水制
御ライン上のA点から給水再循環弁が開放した場合のラ
イン上のB点に移行し、その後給水制御装置からの減信
号によって破線上の0点の方向に動き、低流量の給水を
早急に連続制御できることになる。
次に給水再循壌弁開放装置内の機能ロジックの一例を第
3図により説明する。ここでは原子炉出力急減事象とし
て再循環ポンプトリップ信号16を取込み、また原子炉
出力急減事象の初期状態信号として再循環ポンプ速度信
号15を取り込んだ場合を仮定する。
再循環ポンプ速度信号15とは、原子炉再循環流量制御
装置21からモニタリレー(MRY)iCより2段階(
再循環ポンプ速度αチ以上と再循環ポンプ速度βチ〜α
チ)に分けられた0N−OFF信号26.27のことで
ある。この2段階に分けられた信号の内、高いポンプ速
度信号26は、再循環ポンプ) IJツブ信号16との
AND条件の後。
給水再循環弁開放時刻設定回路22の人口路23に入力
され、A回路23から給水再循環弁a秒間指令信号28
が出力される。また低ポンプ速度信号27は、再循環ポ
ンプトリップ信号16とのAND条件の後、給水再循環
弁開放時刻設定回路22のB回路24へ入力され、B回
路24から給水再循環弁す秒(a秒より長い)開指令信
号29が出力される。これらの給水再循環弁開指令信号
28.29は、給水再循環弁開信号19として給水再循
環弁制御装置11へ出力される。なお再循環ポンプ速度
がβチ以下の場合には、給水再循環弁を開放しない。ま
た再#壌ボンブト+7ツプ信号16は、タイマ25を通
した後、自分の信号を切り、この事象への対応を終了す
る。
このようにプラント状態に応じて、遅延時間を変えるの
は、初期炉心流量(初期再循環ポンプ速度)が低いプラ
ント、1転状態での再循環ポンプトリップ時に、炉心流
量及び給水流量の絞り込みが緩やかと々るため、原子炉
水位への影響を少なくするように給水再循環弁の開放時
刻を遅くするためである。
ここで再循環ポンプl−IJツブ時、給水再循環弁を強
制的に開放させた場合とさせない場合の原子炉パラメー
タ変化の一例を第8図により説明する。
原子炉パラメータとして炉心光景、主蒸気流量。
給水流量、原子炉水位変化を用いる。再循環ポンプトリ
ップ時には、再循環ポンプ速度が急速に低下し炉心流量
が急減する。この炉心流量の急減により原子炉出力(主
蒸気流量)も減少し、給水流量も減少する。一方、原子
炉水位は、炉心流量の急減により、一時的に上昇する。
破線で示したのが、給水再循環弁を強制的に開放させな
い場合の結果であるが、主蒸気流量の急減時に給水流量
が危険速度以下の流量にすぐに低下しないため、主蒸気
流量と給水流量のミスマツチで原子炉水位が上昇してい
る。
これに対し、実線で示したのが、給水再循環弁を強制的
に開放させた場合である。この場合には危険速度に関係
なく低流量まで給水を絞れるので。
給水流量が主蒸気流量に追従し、原子炉水位はほとんど
上昇しない。また再循環ポンプ) IJツブ信号で給水
再循環弁を開放させるため、再循環ポンプトリップ後の
一時的な水位外抑制効果もある。
以上の例は、原子炉出力急減事象として再循環ポンプが
トリップした場合を仮定したものであるが、全容量ター
ビンバイパスシステムプラントの発電機負荷しゃ断に対
しても、再循環ポンプ速度との兼ね合いで給水再循環弁
の開時間を設定すれば、プラントトリップに至ることな
く、所内単独負荷運転移行時の低流量給水制御が、ター
ビン駆動給水ポンプで可能となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、原子力発電プラントにおいて。
原子炉出力急減等で過渡的に低流量の給水が要求された
時にも、タービン駆動給水ポンプを継続して使用し、低
流量の給水を正確に制御可能な原子炉給水流量側(2)
装置が得られる。
その結果、プラントトリップに至る恐れが減り。
その後の出力上昇にも迅速に対応出来るため、プラント
稼動率が向上し、システムの適用範囲も拡大される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による原子炉給水流量制御装置を備えた
原子炉給水システムの一実施例の系統図。 第2図は本発明によるタービン駆動給水ポンプの運転方
式をタービン回転数と給水流量との関係で示す図、第3
図は本発明による原子炉給水流量制御装置のうち給水再
循壌弁開放装置の機能ロジックの一例を示す図、第4図
はタービン駆動給水ポンプ通常運転時のタービン回転数
と給水itとの関係を示す図、第5図は原子炉給水シス
テムの給水ポンプ系統の構成の一例を示す図、第6図は
原子炉出力に対する第5図系統の運転台数の一例を示す
図、@7図はタービン駆動給水ポンプの下流側に給水調
節弁を配置した従来の給水ポンプ系統の一例を示す図、
第8図は原子炉出力急減事象のひとつである再循環ポン
プl−IJツブ時の原子炉パラメータ変化を示す図であ
る。 1・・・タービン駆動給水ポンプ、2・・・電am、q
x動給水ポンプ、3・・・給水調節弁、4・・・タービ
ン5駆動給水ポンプ用給水調節弁、5・・・給水再循環
弁、9・・・給水制御装置、10・・・給水再循壌弁開
放装置。 11・・・給水再循環弁制御装置、12・・・給水流量
信号、13・・・原子炉水位信号、14・・・主蒸気流
量信号、15・・・再循環ポンプ速度信号、16・・・
再循環ポンプトリップ信号、17・・・発電機負荷しゃ
断信号、18・・・給水流量要求信号、19・・・給水
再循環弁開信号、20・・・給水再循環弁開度信号、2
1・・・原子炉再循環流量制御装置、22・・・給水再
循環弁開放時刻設定回路、23・・・へ回路、24・・
・8回路。 25・・・タイマ226・・・再循環ポンプαチ以上速
度信号、27・・・再循環ポンプα〜βチ速度信号。 28・・・給水再循環弁a秒開指令信号、29・・・給
水再循環弁す秒間指令信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、給水システムにタービン駆動給水ポンプとそこから
    の余分な給水を復水器に戻す給水再循環弁とを含む原子
    力発電プラントの原子炉給水流量制御装置において、原
    子炉出力急減等の事象の発生を示す信号を取り込み、過
    渡的に低流量の給水が要求されるときに前記給水再循環
    弁を強制的に開かせる給水再循環弁開放装置を設け、低
    流量給水と復水器に戻る給水とでタービン駆動給水ポン
    プの安全流量を確保するとともに低流量給水をタービン
    駆動給水ポンプの制御下に行なうことを特徴とする原子
    炉給水流量制御装置。 2 特許請求の範囲第1項において、給水再循壌弁開放
    装置が、前記事象信号とプラント運転出力状態信号とに
    応じて、給水再循環弁の開放時刻を設定する回路を含み
    、開放のタイミングを変えて原子炉水位の変動を少なく
    することを特徴とする原子炉給水流量制御装置。
JP60211784A 1985-09-25 1985-09-25 原子炉給水流量制御装置 Expired - Lifetime JPH076605B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011085041A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Chugoku Electric Power Co Inc:The 火力発電設備、及び火力発電設備の運転方法
CN105858959A (zh) * 2016-05-05 2016-08-17 华电电力科学研究院 开式循环水火力发电厂原水水源装置及其控制方法
CN114233407A (zh) * 2021-12-02 2022-03-25 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种给水电动阀与汽轮机转速联锁控制方法

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