KR820002393B1 - Automatic steam generator feedwater realignment system - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 원자력 발전설비의 개략도.1 is a schematic diagram of a nuclear power plant.
제2도는 전형적인 복수배열 증기발생기의 개략도.2 is a schematic of a typical multi-array steam generator.
제3도는 제2도의 증기 발생기를 위한 보조공급수 시스템의 개략도.3 is a schematic diagram of an auxiliary feed water system for the steam generator of FIG.
제4도는 2차라인 파괴의 경우 제3도에 도시된 공급수 시스템을 본 발명에 따라 자동적으로 재배열 시키기 위한 장치의 개략회로도.4 is a schematic circuit diagram of an apparatus for automatically rearranging the feed water system shown in FIG. 3 in the case of secondary line breaks in accordance with the present invention.
본 발명은 일반적으로 증기발생기 2차 배관시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 증기발생기를 위한 그러한 배관시스템의 자동재배열(vealignment) 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to steam generator secondary piping systems, and more particularly to a method of automatic realignment of such piping systems for multiple steam generators.
원자로 증기발생시스템은 보통 하나의 터빈을 구동시키도록 공통의 헤더에 증기를 전달하고 공통의 응축물 저장소로부터 공급을 받는 다수의 증기발생기를 이용한다. 현재, 많은 발전소에서, 2차 라인파괴가 그 시스템내 여러 증기발생기의 각 증기출구압력 및 공급수 유량을 모니터함에 의해 탐지된다.Reactor steam generation systems typically use multiple steam generators that deliver steam to a common header and feed from a common condensate reservoir to drive one turbine. Currently, in many power plants, secondary line breaks are detected by monitoring each steam outlet pressure and feed water flow rate of the various steam generators in the system.
어떠한 증기발생기에의 도입구에서 공급수라인 파괴가 발생하면 나머지 증기발생기내의 압력이 공통헤더에서의 여러 증기발생기의 증기발생기로 들어가는 유량은 감소하고, 반면에 파괴된 라인을 통과하는 유량은 증가하게 된다. 비록 압력이 이러한 장치에서 감지되더라도, 유량에 의해 라인파괴를 탐지한다.If a feedwater line breakdown occurs at the inlet to any steam generator, the pressure in the remaining steam generator will decrease the flow rate into the steam generators of the various steam generators in the common header, while increasing the flow through the broken line. do. Although pressure is detected in these devices, line breakage is detected by flow rate.
그러한 경우 파손부를 교정하는 작업이 자동적으로 이행되거나, 또는 흐름 제한기를 공급수라인에 사용하는 것을 필요로 한다. 흐름제한기는 그들이 정규작동시 요구되는 펌프용량을 증가시키기 때문에 바람직하지 못하다. 공급수라인의 파손을 교정하는데 사용되는 현재 방법의 자동화는 수동으로 이미 설정된 교정작동을 시행하기 위한 수단으로서 용량신호를 사용해왔다. 그러나, 유량신호에 따른 자동시스템은, 유량의 고정점(setpoint)이 시동, 멈춤 및 정규 발전작업의 변동에 적응하도록 융통성 있게 조정되어야 하기 때문에 불필요한 원자로 트립(trip)을 크게 받는다.In such cases, corrective action is required to be carried out automatically, or the use of a flow restrictor in the feed water line. Flow limiters are undesirable because they increase the pump capacity required for normal operation. The automation of current methods used to correct breakage in feed water lines has been to use the capacitance signal as a means to manually carry out already established calibration operations. However, automated systems in response to flow signals are subject to large unnecessary reactor trips since the setpoints of flow rates have to be flexibly adjusted to adapt to changes in starting, stopping and regular power generation operations.
따라서, 본 발명의 목적은 트립을 야기시키지 않고 2차라인 파괴의 경우 교정작동을 취하는 신규한 공급수 재배열방법을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a novel feed water rearrangement method which does not cause a trip and takes corrective action in case of secondary line breakage.
간단히 말하면, 본 발명은 공통의 배관시스템을 부분적으로 포함하는 다수의 증기발생기를 가진 시스템에서, 어떤 증기발생기에의 2차 라인 파괴의 경우 증기발생기 2차 배관시스템의 자동적으로 재배열시키기 위한 방법을 제공한다.In short, the present invention provides a method for automatically rearranging a steam generator secondary piping system in the event of secondary line breakage to a steam generator in a system with multiple steam generators partially comprising a common piping system. to provide.
본 발명의 방법은 여러개의 증기발생기의 증기출구 압력을 감지하고, 그 감지된 값을 미리 정해진 제1고정점과 비교한다. 그 시스템은 각 증기발생기의 주 증기라인 단절밸브를 폐쇄시키도록 제1고정점 아래로 어떤 하나의 증기 발생기내 압력이 떨어진 것을 나타내는 표시에 응하여 작동한다. 다음, 증기출구압력은 미리 정해진 제2고정점 이하로 압력이 떨어져 2차라인 파괴를 나타내는 증기발생기를 나타내도록 다시 감지한다. 그 시스템은 제2고정점이 파괴된 공급수 라인에의 공급수 단절밸브를 폐쇄시키는 점까지 도달된 것을 나타내는 표시에 응하여 작동한다. 다음 나머지 손상되지 않은 증기발생기는 공급수를 공급받고 그 시스템으로 복귀할 수 있다.The method of the present invention senses the steam outlet pressure of several steam generators and compares the detected values with a predetermined first fixed point. The system operates in response to an indication that the pressure in any one steam generator has dropped below the first anchor point to close the main steam line disconnect valve of each steam generator. The steam outlet pressure is then detected again to indicate a steam generator that drops below the predetermined second fixed point to indicate secondary line breakage. The system operates in response to an indication that the second anchor point has been reached to the point of closing the feed water disconnect valve to the broken feed water line. The remaining intact steam generator can then be supplied with feed water and returned to the system.
본 발명을 첨부도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명의 개념이 적용 가능한 전형적인 가압수 원자로의 개략도이다. 제1도의 원자로는 헤드조립체(12)에 의해 밀폐될 때 가압용기를 형성하는 용기(10)를 포함한다. 그 용기는 그의 원통벽을 관통하고 그에 일체로 형성된 냉각제 도입수단(16)과 냉각재 배출수단(14)을 가지고 있다.1 is a schematic of a typical pressurized water reactor to which the concept of the present invention is applicable. The reactor of FIG. 1 includes a
이 분야에 알려진 것 같이, 용기(10)은 제어봉(58)의 위치에 따라 많은 양의 열을 발생시키는 다수의 핵 연료요소로서 구성되는 원자노심을 수용하고 있다. 원자노심에 의하여 발생되는 열은 도입수단(16)을 통과하여 들어와서 배출수단(14)을 통하여 배출되는 냉각재 흐름에 의해 노심으로부터 이송된다. 일반적으로 배출수단(14)를 통하여 배출되는 흐름이 배출도관(26)을 통하여 열교환 증기발생기 시스템(28)로 이송되고, 그 시스템 내에서는, 가열된 냉각재 흐름이 물과 열교환 관계에 배치된 관(참조번호 18로 개략적으로 도시된)을 통해 사송되어 증기를 발생시키게 된다.As is known in the art, the
증기발생기(28)에 의해 발생된 증기는 발전을 위해 터빈(20)을 구동시키는데 보통 사용된다. 1차 원자로 시스템내 냉각재의 흐름은 증기발생기(28)로부터 도관(30)을 통하여 도입수단(16)으로 펌프(22)에 의하여 이송된다. 따라거 폐쇄된 재순환 1차 루프, 즉 증기발생 루프가동기(10)과 증기발생기(28)을 연결시키는 냉각제 배관을 포함한다. 제1도에 도시된 용기가 하나의 그러한 폐쇄된 유체흐름시스템 또는 루프를 가지는 것으로 도시되어 있으나 다수의 이러한 루프가 설치될 수 있다.The steam generated by the
비록 제1도에 도시된 루프에는 도시되어 있지 않았으나, 각 발전소의 하나의 루프가 다른 작동 조건의 변동 및 온도변화에 기인한 1차 시스템의 압력의 변화에 응하여 작동하여 일정한 1차 압력을 유지하는 가압기를 포함한다.Although not shown in the loop shown in FIG. 1, one loop of each power plant operates in response to changes in the pressure of the primary system due to variations in temperature and changes in operating conditions to maintain a constant primary pressure. It includes a pressurizer.
증기발생기의 2차측은 열교환 관(18)에 의해 1차냉각제로부터 단절되어 있다. 증기발생기에서 2차 유체(34)는 1차 냉각재와 열교환 관계로 배치되어, 2차 유체가 가열되어 증기로 변화한다. 화살표(36)으로 표시된 증기도관(38)을 통한 증기흐름은 예를들어 발전기에 축(24)를 통하여 연결되는 터빈으로 보내진다. 터빈으로 배출되는 증기의 양은 스로틀 밸브(20)에 의하여 조절된다. 터빈(40)을 통과한 후에, 증기는 응축기(20)에서 응축된다.The secondary side of the steam generator is disconnected from the primary coolant by the
그렇게하여 형성된 응축물 또는 응축수는 화살표(52)로 표시된 것 같이 도관(50), 응축물 펌프(44), 공급수 가열기(46) 및 공급수 펌프(48)을 통하여 증기발생기의 2차 축, 즉 동체로 복귀된다. 따라서 재순환 2차 발전시스템은 증기발생기(28)을 터빈에 연결시키는 2차 유체배관을 포함한다.The condensate or condensate thus formed is passed through the
앞에서 언급한것같이, 제1도는 간다한 개략도를 도시하며, 사실상 두 개, 세 개 또는 네 개의 별도의 1차루프가 원자로와 상응한 수의 증기발생기사이에 연결된다. 예를들면, 제2도는 3개의 루프와 그에 상응한 3개의 증기발생기를 사용하는 시스템을 도시한다. 유사한 부분에는 다른 도면중에서도 같은 번호로 표시되었다. 앞에서 참조된 것같이, 1차 냉각재는 도관(26)을 통하여 각 증기발생기의 뜨거운 부분에 도입되어 다수의 열교환관(18)을 통해 순환된다. 그 다수의 열교환관은 냉각재를 각 증기발생기(30)의 차거운 부분에 이송시켜 원자로를 통해 재순환시킨다.As mentioned previously, Figure 1 shows a simplified schematic diagram, in which two, three or four separate primary loops are connected between the reactor and the corresponding number of steam generators. For example, FIG. 2 shows a system using three loops and three corresponding steam generators. Similar parts are designated by the same numerals in other drawings. As referenced above, the primary coolant is introduced into the hot portion of each steam generator through
증기발생기의 통체내 물은 열교환관(18)을 통과하여 순환하는 1차 냉각재에 의해 전달되는 열에 의해 증기로 변화된다. 여러개의 증기발생기에 의해서 발생되는 증기는 단절밸브(32), 증기헤더(64), 공통 증기라인(38)을 통하여 주 증기라인(68)에 대한 터빈으로 이송된다. 터빈의 귀환측에는, 주 공급수원이 공통의 헤더를 통해 여러개의 공급수 라인(66)에 그리고 단절밸브(61) 및 책크밸브(56)을 통하여 여러개의 증기발생기의 각 공급수 도입 라인(66)에 제공된다. 또한, 보조 공급수 라인(60)이 발전소의 시동 또는 정지시 발생하는 것과 같은 낮은 유량조건을 만족시키도록 제공된다. 보조공급수는 주공급수 라인 첵크밸브(56)의 하류의 공급수 도입라인에 주입된다.The water in the cylinder of the steam generator is converted into steam by heat transferred by the primary coolant circulating through the
제3도와 제4도에 도시된 양호한 실시예에서, 본 발명은 제2도의 증기발생시스템의 보조공급수 라인에 적용된다. 두 개의 같지 않은 공급수 펌프시스템(70) 및 (72)가 안전을 위해 통상 사용된다.In the preferred embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the invention is applied to the auxiliary feed water line of the steam generation system of FIG. Two dissimilar feed
각 시스템(70) 및 (72)로부터의 보조공급수는 평행이 배치된 유량 조절밸브(74)를 통과하며, 이 유량 조절 밸브는 각각의 증기발생기내 공급수 수위를 조절하도록 조정된다. 유량조절밸브(74)를 나오는 공급수는 첵크밸브(76), 두 개의 여분의 모터작동 폐쇄밸브(78)을 통하여 상응한 증기발생기의 공급수 도입라인으로 이송된다.Auxiliary feed water from each
제2도는 참조하면, 각각의 증기발생기의 각 주 증기라인내 압력은 압력감지기(54)에 의해서 탐지됨을 알 수 있다. 실제로, 각각의 압력 탭(tap)(54)가 보통 안전을 위해 요구되는 여분의 채널들을 통하여 3개의 분리된 신호를 공급한다. 각 채널과 결합된 압력신호는 두 개의 분리된 고정점 쌍안정(bistable)에 평행하게 전달되며, 이 쌍안정은 제4도에 도시된 논리회로에 연결된다. S1및 S2는 각 루프를 위한 쌍안정 출력을 표시한다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the pressure in each main steam line of each steam generator is detected by the pressure sensor 54. In fact, each pressure tap 54 supplies three separate signals through the extra channels normally required for safety. The pressure signal associated with each channel is transmitted in parallel to two separate fixed point bistables, which are connected to the logic circuit shown in FIG. S 1 and S 2 indicate the bistable output for each loop.
본 발명에 따라, 어떤 증기발생기와 결합된 2차 라인의 파괴가 먼저, 미리 정해진 제1고정점(즉 600psia)과 감자된 파라메터를 비교함에 의해 각 증기발생기의 감지된 증기출구 라인압력으로부터 탐지된다.According to the invention, the breakdown of the secondary line associated with any steam generator is first detected from the sensed steam outlet line pressure of each steam generator by comparing a predetermined first fixed point (ie 600 psia) with demagnetized parameters. .
고정점 쌍안정은 이러한 목적으로 사용된다. 만약 어떤 증기 발생기내 압력이 제1고정점이하로 떨어지면, 상응한 고정점 쌍안정이 적당한 출력 S1을 제공하며, 그 출력은 각각의 주 증기단절밸브(32)와 각각의 주 공급수 밸브(61)(제2도에 도시됨)을 그의 폐쇄위치로 작동시킨다.Fixed point bistable is used for this purpose. If the pressure in any steam generator drops below the first fixed point, the corresponding fixed point bistable provides a suitable output S 1 , which outputs each main
다음, 감지된 압력은 제2셋트의 고정점 쌍안정에 의해 제2의 미리 정해진 고정점(즉 400psia)과 비교된다. 만약 감지된 압력이 파괴를 나타내는 제2고정점아래로 떨어지면, 감지된 압력에 해당하는 증기발생기는 그의 상응한 고정점 쌍안정 출력 S2에 의해 탐지되고, 이 고정점 쌍안정 출력은 해당 보조 공급수 라인을 단절시키는 적당한 밸브를 작동시킨다. 동시에, 나머지 증기발생기로 가는 증기출구 라인은 감소된 출력수준으로 시스템이 계속 작동하도록 개방될 수 있다.The sensed pressure is then compared to the second predetermined fixed point (ie 400 psia) by the fixed point bistable of the second set. If the detected pressure falls below the second fixed point indicative of failure, the steam generator corresponding to the detected pressure is detected by its corresponding fixed point bistable output S 2 , and this fixed point bistable output is supplied to the corresponding auxiliary supply. Activate a suitable valve to disconnect the male line. At the same time, the steam outlet line to the rest of the steam generator can be opened for continued system operation at reduced power levels.
안전요구 사항을 만족시키도록 고정점당 그리고 루프당 3개의 쌍안정이 제공된다. 앞에서 설명된 것 같이, 각 증기발생기의 주 증기라인으로부터 공급되는 세 개의 압력신호가 상응한 쌍안정 S1과 S2에 평행하게 전달된다. 불필요한 트립을 피하도록, 각각의 루프의 세 개의 쌍안정 S1으로부터의 출력은 세 개의 논리소자(80)중 두 개에 의해 게이트(gate)된다.Three bistables are provided per fixed point and per loop to meet safety requirements. As described earlier, three pressure signals from the main steam line of each steam generator are transmitted in parallel to the corresponding bistable S 1 and S 2 . To avoid unnecessary trips, the output from the three bistable S 1 of each loop is gated by two of the three logic elements 80.
여러개의 논리소자(80)으로 부터의 출력은 공통 OR 게이트(82)의 각각의 유니트에 연결된다.Outputs from multiple logic devices 80 are connected to each unit of common OR
어떤 루프내 세 개의 쌍안정 중 두 개 출력이 그 루프내 압력이 제1고정점 이하로 떨어진 것을 나타낼 때, OR 게이트(82)의 출력이 각 증기발생기의 주 공급수 밸브와 주 증기라인 단절밸브 모드를 폐쇄시키도록 신호(84)를 전달한다. 만약 어떤 하나의 증기발생기의 증기출구라인에서의 탐지된 압력이 해당 증기발생기의 압력이 계속 제2고정점 이하의 값으로 떨어지는 것을 지시하면, 상응한 쌍안정은 적당한 출력 S2를 제공한다. 어떤 주어진 루프내 세 개의 쌍안정 S2중 두 개가 주 중기라인 밸브를 폐쇄하도록 지령이 발생된 뒤 미리 선택된 시간후 제2고정점이 초과된 것을 지시하면, 세 개의 논리소자(94)중 두 개가 적당한 출력을 AND 게이트(86)에 제공하고, 그 출력은 제2고정점 이하의 압력으로 떨어진 증기발생기와 결합된 각 논리트레인(train)(여분을 위해 설치된)내 해당 모터 작동밸브(78)을 폐쇄하기 위한 적당한 보조 공급수 밸브 조절부로 AND 게이트(88)과 OR 게이트(92)를 통하여 전달된다. 또한 AND 게이트(86)은 틀린 보조공급수 밸브 명령을 방지하도록 증기라인 단절밸브가 폐쇄되었음을 확신시키는 OR 게이트(82)의 출력신호로부터 입력신호를 수신한다.When two of the three bistables in a loop indicate that the pressure in the loop drops below the first fixed point, the output of the
각각의 AND 게이트(86)의 출력은 한번에 하나이상의 루프에서 보조공급수 밸브의 폐쇄를 방지시키도록 다른 루프와 결합된 AND 게이트(88)에 상응한 입력으로 변환된다. OR 게이트(92)는 각각 루프내 보조공급수 단절밸브의 수동조절을 교대로 하락하도록 제공되고, 수동 리셋트(96)이 의사(spurious) 신호의 경우 시스템을 리셋트시킨다.The output of each AND
논리소자(94)의 출력은 주 증기라인 밸브 폐쇄로부터 야기된 과도전류(transient)에 응하여 시스템이 잘못 작용하는 것을 방지하도록 주 증기라인 밸브폐쇄 명령이 발생된 뒤 예정된 시간후 AND 게이트(86)에 전달되지 못하게 스위치 모듈(85)에 의해 봉쇄된다.The output of the
따라서 본 발명에 따라 어떤 증기발생기로부터의 세 개의 압력신호중 두 개가 제1의 미리 정해진 고정점 이하로 떨어지면, 모든 주 증기라인 단절밸브밀 공급수밸브는 폐쇄된다. 이러한 작용은 손상되지 않은 2차 루프내 증기가 파괴된 라인의 밖으로 배출되는 것을 방지시킨다.Thus, according to the present invention, if two of the three pressure signals from a steam generator fall below the first predetermined fixed point, all main steam line disconnect valve mill feed water valves are closed. This action prevents vapor in the intact secondary loop from escaping out of the broken line.
파괴된 2차 라인을 가진 증기발생기가 평형의 압력이 얻어질때까지 계속 배출한다. 이러한 압력이 제2의 미리정해진 고정점이하로 내려갈 때, 보조 공급수 단절신호가 발생되어 공급수 시스템의 공통부분으로부터 파괴된 파이프를 격리시킨다.Steam generators with broken secondary lines continue to discharge until equilibrium pressure is obtained. When this pressure falls below the second predetermined fixed point, an auxiliary feed water disconnect signal is generated to isolate the broken pipe from the common portion of the feed water system.
시스템논리는 나머지 손상안된 루프내 보조 공급수 모터 작동밸브가 폐쇄되는 것을 방지시키도록 된다.The system logic is to prevent the auxiliary feed water motor actuating valve from closing in the remaining intact loop.
언제나, 조작자는 수동 리셋트(96) 및 수동조절부(98)에 의해 자동단절신호를 무시할 수도 있다. 이러한 방법으로 본 발명의 시스템은 나머지 손상되지 않은 증기발생기의 연속작동 능력을 제공하도록 여러개의 발생기중의 공통으로 배치되지 않은 시스템의 일부분에서의 2차라인 파괴의 경우 공급수 시스템을 재배열시킨다. 하나이상의 증기발생기의 압력이 제2의 미리 정해진 고정점이하로 떨어진 것을 나타내는 것은 여러개의 증기발생기를 위한 공통헤더에서 파이프 파괴가 발생된 것을 나타내고 적당한 작동이 취해진다.At any time, the operator may ignore the automatic disconnection signal by the manual reset 96 and the
더욱이, 앞의 실시예가 공급수 라인 파괴를 탐지하는데 본 발명을 적용한 것이지만 본 발명에 상응한 증기 라인 파괴를 유사하게 지시할 수도 있다.Moreover, although the previous embodiment applies the present invention to detecting feed water line breakage, it may similarly indicate the steam line breakage corresponding to the present invention.
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR7902393A KR820002393B1 (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Automatic steam generator feedwater realignment system |
Applications Claiming Priority (1)
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KR7902393A KR820002393B1 (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Automatic steam generator feedwater realignment system |
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KR820002393B1 true KR820002393B1 (en) | 1982-12-29 |
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ID=19212305
Family Applications (1)
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KR7902393A KR820002393B1 (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Automatic steam generator feedwater realignment system |
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-
1979
- 1979-07-18 KR KR7902393A patent/KR820002393B1/en active
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