KR890001252B1 - 급수 제어장치 및 방법 - Google Patents

급수 제어장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR890001252B1
KR890001252B1 KR8200850A KR820000850A KR890001252B1 KR 890001252 B1 KR890001252 B1 KR 890001252B1 KR 8200850 A KR8200850 A KR 8200850A KR 820000850 A KR820000850 A KR 820000850A KR 890001252 B1 KR890001252 B1 KR 890001252B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steam
flow
circuit
water
feedwater
Prior art date
Application number
KR8200850A
Other languages
English (en)
Other versions
KR830009424A (ko
Inventor
엠. 쿠크 브루스
Original Assignee
이.제이.카타비아니
웨스팅 하우스 일렉트릭 코오포레이숀
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이.제이.카타비아니, 웨스팅 하우스 일렉트릭 코오포레이숀 filed Critical 이.제이.카타비아니
Publication of KR830009424A publication Critical patent/KR830009424A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR890001252B1 publication Critical patent/KR890001252B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00Control of nuclear power plant
    • G21D3/08Regulation of any parameters in the plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00Control systems for steam boilers
    • F22B35/004Control systems for steam generators of nuclear power plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D5/00Controlling water feed or water level; Automatic water feeding or water-level regulators
    • F22D5/26Automatic feed-control systems
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

급수 제어장치 및 방법
제1도는 본 발명을 실시하고 본 발명에 따른 방법을 실시하는데 사용되는 장치를 나타내는 선도.
제2도는 제1도에 도시한 장치에 포함된 증기 발생기의 종단면선도.
제3도는 본 발명과 종래 기술사이에 급수 밸브장치에 대한 제어명령이 어떻게 다른가를 나타내는 부분논리 개략도.
제4도는 본 발명에 실시되고, 본 발명에 따른 방법을 실시하는데 사용된 개략적인 제어논리 회로도.
제5도는 본 발명에 따른 장치를 자동, 수동세팅하는데 있어서 제어명령이 밸브수단에 전달되는 방법을 나타내는 블록도.
제6도는 제5도에서 도시된 블록도의 전달성분에 대한 상세 논리회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 원자로 13, 15 : 증기 발생기
25 : 터어빈 27 : 발전기
33 : 응축기 37 : 히이터
18, 20 : 펌프 17, 19 : 1차루프
21, 23 : 2차루프 43 : 밸브 유니트
45 : 주 밸브 49 : 바이패스 밸브
본 발명은 원자력 발전에 관한 것으로 보다 구체적으로는 원자력 발전시 급수의 흐름(feedwater flow)을 제어하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 관점에서, 본 발명은 본 발명을 실시하는 원자로를 포함하는 장치에서 필요시되는 전원장치에 대해 설명한다. 본 발명이 원자력 발전장치 이외의 장치에 적용할 수 있을때, 그러한 장치는 본 발명의 영역에 속한다고 할수 있을 것이다. 본 출원에서 “급수흐름” 또는 “급수의흐름”이라고 한 것은 급수가 흐르는 시간율 즉, 초당 또는 다른 시간단위당 흐르는 급수의 갈론 또는 리터수를 나타낸다. 마찬가지로 “증기흐름” 또는 “증기의 흐름”이라고 한것은 증기가 흐르는 시간율 즉, 시간 단위당의 세제곱 피트 또는 세제곱 미터의 수를 나타낸다. 본 출원에서 주 관심의 대상은 급수 및 증기에 있다. 본 발명의 영역은 예를들어 액체 나트륨과 같은 다른 유체를 포함하는 전원장치까지 확장적용할 수 있다.
원자력 발전장치는 하나 이상의 증기 발생기에 에너지를 공급하는 원자로를 가지고 있는데, 그 증기 발생기는 발전기를 작동시키는 터어빈을 구동시키도록 증기를 공급한다. 각 증기 발생기는 원자로의 냉각수를 전달하는 U-튜우브 또는 직선 관통튜우브와 같은 1차 튜우브를 가진다. 1차 튜우브는 급수와 열교환을 하여 급수를 증기로 변환시켜 터어빈을 돌린다. 터어빈을 돌리고난 증기는 응축되고, 미리 가열되어 증기 발생기에 급수로서 다시 돌아간다. 급수는 주 밸브와 바이패스 밸브를 통해서 각 증기 발생기에 공급되는데, 바이패스밸브는 급수 요구량이 적을때 급수를 공급한다. 이 적은 요구량이란 최대치 또는 100% 요구량에 20-25%에 달하는 경우를 말한다. 각 증기발생기는 그 자체를 강수관이라 불리는 외부영역과, 내부 비등영역으로 나누는 중공 원통형 외피를 가지고 있다. 강수관은 급수를 포함하고 있는데, 그 급수는 상기 강수관에 공급되어진 것이다. 강수관에서 급수의 레벨은 급수흐름의 요구량을 결정하기 위한 판단 또는 측정기준의 하나이다. 비등영역은 증기를 포함하고 있다. 급수흐름을 제어하는데, 중요한 것을 강수관과 비등지역 사이에있는 액체상태와 기체상태로 된 급수유체의 분포이다. 위와같은 설명은 가압수형 원자로 전원장치에 적당하다.
본 발명의 영역을 다른 형태로 전원장치에까지 확장 적용할 수 있다. 종래의 기술에 있어서, 요구에 따라 급수 밸브수단을 제어하기 위한 명령은 실제 증기흐름과 실제 급수 흐름간의 차와 강수관에서의 유체 레벨과 설정점간의 차를 조합함으로서 유도될 수 있는데, 그 급수 밸브수단은 그러한 차를 측정하는 파라미터를 균형적으로 유지하도록 제어되며, 그 균형이란 차가 0가 됨을 말한다. 종래 기술에 따른 발전장치를 사용하는 경우, 급수의 레벨응답에 있어서 오버슈팅 (Overshooting)은 계속적으로 발생해 왔다. 이러한 상태는 대부하가 있는 경우는 그 발전장치가 수용을 못하는 것으로 나타나 그 장치의 부하 수용능력을 감소시킨다. 그러한 대부하 불수용이란 것은 그 장치에 의해 공급되는 회로소자의 고장에 따른 결과이다.
본 발명의 목적은 종래의 기술의 단점을 해소하여 급수 레벨응답의 과도한 오버슈팅을 유발치 않는 원자로 급수 제어시스템을 제공하는 것이며, 다른 목적은 발전장치에 있어서 급수흐름을 제어하기 위해 급수의 과도한 오버슈팅을 제한하여 실행할 수 있는 방법을 제공하는 것이며, 그 밖의 목적은 발전장치에서 “핫 셧다운(hot Shutdown)”으로부터 최대전력으로 작동시키기 위해 효과적인 자동 급수제어를 하는데 있다. 핫 셧다운이란 말의 의미는 정상 작동 온도에 있지만 전력은 전혀 생성치 않는 장치의 상태를 뜻하는 것으로, 작동상태로부터 방금 정지가 이루어진 상태를 나타낸다. 장치가 작동되기 시작할때 정상 작동상태로 세트되기 이전에 냉각상태로부터 더워지기 시작하므로, 시동시는“낫 셧다운(not Shutdown)”상태에 있다.
원자로 상기 원자로로부터 야기되는 터어빈, 상기 원자로부터 에너지를 추출하기 위해 그에 연결된 증기 발생기, 상기 증기 발생기와 상기 터어빈에 연결되어, 상기 터어빈을 돌리기 위해 증기 발생기에서 터어빈으로 증기를 공급하는 제1분기관과 상기 터어빈에서 상기 증기 발생기로 급수를 공급하기 위한 제2분기관을 갖고 이있는 유체 순환수단을 포함하되, 그 급수는 상기 증기 발생기에 공급되어 상기 원자로를 통해 상기 증기 발생기로 공급되는 에너지에 의해 상기 증기 발생기내에서 증기로 변환되며 상기 증기 발생기에 대한 급수의 흐름을 제어하기 위한 상기 제2분관내의 밸브수단을 구비한 본 발명의 장치는 요구에 따라 상기 밸브 수단을 제어하기 위해 상기 증기 발생기내에 상기 원자로에 의해 생성된 비등력의 량과 상기 증기 발생기내의 물의 레벨에 응답하는 특징을 갖는다.
본 발명은 전원장치에서 증기 발생기에 대한 급수의 흐름을 제어하는 방법을 제공하는데, 그 장치는 원자로, 상기 원자로에 의해 구동되는 터어빈, 상기 원자로로부터 에너지를 추출하기 위해 그에 연결되고, 비등지역과 강수관을 갖고 있는 증기 발생기 증기 발생기와 터어빈에 연결되어 상기 터어빈을 돌리기 위해 상기 증기 발생기에서 상기 터어빈으로 증기를 공급하는 제1분기관과 상기 터어빈으로부터 상기 증기 발생기에 급수를 공급하는 제2분기관을 구비한 유체 순환수단을 포함하며, 그 제어방법에는 급수흐름을 측정하고, 증기흐름을 측정하며 상기 원자로에 의해 전달된 원자력을 측정하고, 증기합을 측정하는 방법이 포함되는데, 그 방법에는 측정된 원자력 급수흐름, 증기압으로부터 비등력을 추출하고, 상기 증기압으로부터 상기 장치의 작동시 어떠한 변화에 의해 야기되는 압력증분을 추출하며, 측정된 비등력과 압력의 증분으로부터 상기 장치 작동시의 변화에 의해 야기되는 비등부와 강수관 사이의 중량 재분배 측정치를 유도하고, 상기 급수흐름과 증기흐름 사이의 차를 측정하고 상기 측정된 중량 재분배에 의해 상기 창지의 작동중 변화로부터 야기되는 급수흐름 증기 요구량에대한 예상치를 측정하고, 상기 측정된 예상 급수흐름 증기요구량과 상기 급수흐름과 증기흐름 사이의 측정된 차이와의 차를 측정하며 상기 차이를 보상하기 위해 급수의 흐름을 변화시키는 단계가 포함된다.
본 발명은 대 부하 불수용과 같은 과도현상이 있는 경우에, 레벨응답에 있어서의 오버슈트로 인해 그 필요성이 대두되었다. 부하 불수용으로 말미암아 증기의 흐름이 감소하는데, 이러한 것은 급수의 흐름을 감수시킴으로써 급수제어와 제어응답에서 첫째로 나타나게 되었다. 대부하 불수용이 있는 경우에 실질적인 전력감소가 발생하며 증기압이 증가한다. 또한 부하 불수용으로 증기 발생기 비등영역내에 기포가 생기지않아 강수관내의 물의 레벨이 하강하며, 이로인해 더 많은 급수를 요하게 되는데 이하 불수용 다음의 차후 작동 단계에서 나타난다. 따라서, 제어 파라미터가 모순되는 가운데 제어가 이루어지는데 즉, 한세트는 급수흐름의 감소를 요하는데 반해 다른 세트는 급수흐름의 증가를 요하게 된다. 제어시스템이 저 레벨에 응답하는 경우 급수상태는 안정화된다. 그 결과 급수 레벨응답에 있어서 오버슈트가 문제시된다. 상기와 같은 오버슈트의 지속시간을 수분동안 계속될수 있다.
본 발명에 따라서, 예상 팩터가 제어에 도입된다. 이러한 팩터는 제거된 기포로부터 발생하는 공극내의 비등출력 변화를 측정하고 그에 따라 급수 밸브수단을 제어함으로써 개선된 응답을 제공하는 신호인데, 이는 비등력과 증기압으로부터 유도된다. 기포가 제거됨으로써 생성된 공극은 비등력에 비례하는데, 구체적으로 말하면 비등력에 따라 증가하고 감소한다. 비등력은 원자력, 증기압 그리고 급수흐름과 관계를 갖는데, 이는 아래 방정식으로 정의된다.
BP=K1.QN-α(h3-hfw).Wfw
여기서 BP=비등력, K1=본 장치의 동작상태에 따라 변화되는 이득, QN=원자력, α=본 장치에 따른 상수, hs=포화된 물의 엔탈피 즉 더 많은 에너지가 부가되면 증기로될 물, hfw=증기 발생기에 주입된 급수의 엔탈피, Wfw=급수흐름.
위 방정식의 마이너스 항은 급수가 포화되기 위해 필요시되는 항이고, 플러스 항목 입력이다. 이들 두 항간의 차이는 포화된 물이 증기로 변화되는데 필요시되는 힘이다.
과도현상으로 인해 발생되는 증기 발생기의 비등 영역 강수관 사이의 중량 재분배량은 비등력과 증기압 변화의 시간율의 함수로 유도되고, 기체와 액상형태인 유체 질량 M은 비등력으로 유도되며, 과도현상의 결과로서 압력에 대한 질량의 변화 △M/△P가 또한 유도된다. 압력을 시간 미분함으로써 과도현상으로 인한 압력의 증분△P가 유도되고 압력에 대한 질량의 그러한 변화 △M/△P에 과도현상으로 인한 질량의 증분 △M을 얻기위해 압력의 증분 △P가 승산된다. 질량의 증분 △M은 비등력에서 유도된 질량 M과 합산되어 그 합 M+△M은 시간에 관해 미분되고, 그 미분한 값이 △Wfw이다. 이 증분 △Wfw는 정상적인 물의 레벨을 유지하기 위해 필요시되는 급수흐름과 증기흐름의 예상 순간차를 나타낸다. 이러한 예상 필요 흐름의 차 △Wfw'는 급수용 밸브수단을 제어하는데 사용되는 흐름에 따르는 에러신호의 성분을 유도하기 위해 측정된 흐름의 차 Wfw- Ws와 비교된다. 부가되는 다른 성분은 에러성분인데, 그에 의해 레벨 설정점으로부터 강수관내의 액체의 측정된 레벨의 벗어남을 측정할 수 있으며, 또한 증기 발생기장치가 정상상태에 도달한 경우, 액체레벨이 소정의 위치에 있게 된다. 이 에러성분내의 게인은 액체레벨의 변화가 과도현상시 밸브수단의 제어에 있어서 부수적 역할을 하도록 세트된다. 이러한 복합적인 에러신호는 비례 통합제어기를 통해 밸브수단의 제어장치에 전달된다. 상기 제어기의 비례적인 성분은 상기 에러신호에 순간적으로 응답하는데 그 에러신호는 장시간의 교정응답을 필요로하는 복합성분이다.
급수의 저 출력제어에 있어서 약 20%출력에 대한 핫 셧다운 본 발명에 따른 제어장치는 원자력발전이란 제목하에 Ernest A.Parziale등의 1678년 8월 1일자 미합중국 특허 제4,104,117호에 개시된 제어장치를 구비한 전력 생성장치에 나타나 있는데, 여기서 참고로 한다. 비례 통합제어기에 의해 수정된 물의 레벨에러는 저출력레벨에서 급수흐름을 제어하기 위해 원자력에 비례하는 피드포워드(feed forward)신호와 합성된다. 레벨에러는 레이트/렉(rate/lag) 보상 원자력신호에 부가된다. 그 합은 비례 통합제어기를 통해 밸브수단을 제어하는데 적용되며, 통상의 비례 통합제어기는 Parziale등에 의해 개시된 저출력 작동뿐만 아니라 고출력 작동을 할 수 있다. 그러나, 비례 통합제어기는 피드포워드 원자력신호가 기억되는 레이트/렉 제어기와는 수학적으로 역인관계에 있는데, 즉 비례 통합제어기의 시간 상수는 피드포워드신호가 기억되는 레이트/렉 제어기의 시간 상수와 거의 같아야 한다. 또한 본 발명을 실시함에 있어서, 저 출력 및 주 급수 제어장치 사이의 스위칭장치는 원자력의 정도에 따라 동작하는 쌍안정부품에 의해 제어된다. 출력 제어장치는 그 장치가 레이트/렉 제어장치에 접속되어 있는 경우, 적합한 신호를 추적하여, 저 출력시의 스위칭장치는 충돌이 없는(bumpless)상태에 있다.
본 발명에 따르는 장치는 급수밸브 수단용 자동/수동 제어기를 포함한다. 밸브-요구신호는 이 제어기상에 기억되며, 자동모드에 있을때는 상기 제어기는 출력쪽으로 입력신호를 통과시키며 수동모드에 있는 경우는 현재의 출력상태를 유지한다. 밸브수단을 제어하는 푸쉬버튼을 조작함으로써, 출력은 상승하거나 하강한다. 주 밸브와 바이패스 밸브 사이의 전달은 수동이 되고 오퍼레이터는 밸브가 제어되도록 자동모드를 선택한다. 밸브-요구신호가 기설정 한계에 초과 또는 미달하는 경우의 전달 또한 자동이 된다. 일단 전달에 영향이 미치면 전달 모드는 오퍼레이터의 중재를 필요치 않고 또 다른 전달을 방지하도록 수동모드에 있다. 전달이 계속적으로 이루어짐으로써 자동상태에 적합한 밸브가 있게 되고 다른 밸브는 닫는다. 두 밸브가 모두 수동상태에 있을때는 밸브 사이에 진행하는 어떠한 전달도 정지하여 오퍼레이터는 두 밸브중 어느 하나나 두 밸브 모두를 특정 장소에 위치시킨다. 두 밸브가 모두 수동모드에 있는 경우, 밸브요구를 기억하고 있는 비례 통합제어기는 개별적으로 사용되는 각 밸브에 대한 전달모드는 충돌이 없는 상태에 있다.
본 발명의 구성 및 운영방법 더불어 본 발명의 추가목적과 이용에 대한 이해를 돕기위해, 첨부도면과 관련한 실시예를 이하 상세히 설명한다.
제1도는 원자로 전원장치를 도시하는데 그 장치는 복수의 증기 발생기(13, 15)와 열역학적 열 교환관계에 있는 원자로(11)을 포함한다. 1차 루프(17, 19)는 각각 펌프(18, 20)을 포함하는데, 원자로(11) 및 증기 발생기(13, 15) 각각과 열역학적 상호 연결관계를 갖는다. 전형적인 냉각제인 가압수는 원자로(11) 의 로심(도시하지 않음)과 각 증기 발생기(13, 15)를 통해 흐른다. 로심으로부터가 1차 루프(17, 19)에 의해 유도된 열은 각 증기 발생기(13,15)에서 물 증발시킨다. 2차 루프(21, 23)은 각 증기 발생기(13, 15)와 결합된다.
본 발명은 증기 구동장치에만 적합하지만 본 명세서에서 “물”과“증기”라고 언급한 것은 본원을 제한하려는 것은 아니다. 본 발명의 영역은 물이 아닌 다른 유체에 의해 구동되는 발전장치까지 확장적용할 수 있도록 의도되었으며 명세서 및 청구범위에서 “물”과“증기”란 단어를 사용한 것은 편의를 위한 것이다. 제1도에 도시된 장치는 또한 터빈(25)과 터빈(25)에 의해 구동되는 발전기(27)을 포함한다. 각 2차 루프 (21,23)은 터어빈25를 구동시키기 위해 각각의 증기 발생기(13, 15)로부터 증기를 공급하는 제1분기관(29)와 터어빈25로부터 대응증기 발생기(13, 15)에 급수를 공급하는 제2분기관(31)을 포함하고 있다. 분기관(31)은 터어빈(25)로부터 나온 유체를 응축시키기 위한 응축기(33)과, 응축펌프(35) 그리고 복수의 가열기(37)을 가지고 있다. 각 급수 분기관(31)은 또한 급수펌프(39) 가열기(41) 및 밸브 유니트(43; 제5도)를 포함하고 있다. 각 밸브 유니트(43)은 본 라인에서 주 밸브(45)를 갖고 있다. 주 밸브(45)와 교차하여 바이패스 라인(47)이 있는데, 거기에 바이패스 밸브(49)가 있다. 각 바이패스 밸브(49)는 주 밸브(45)의 약 20-25%의 처리능력을 가지며 저 부하레벨시 급수의 흐름을 제어하는 역할을 한다.
원자로(11)은 원자로 출력에 따르는 중성자속으로부터 신호를 추출하는 통상의 감지기(51)을 포함하고 있다. 각 증기 발생기(13, 15)는 그 내부의 2차적인 물의 레벨에 따르는 신호를 추출하는 종래의 감지기(53, 65)를 포함하고 있다. 또한 본 장치에는 급수라인(31)로부터 급수흐름을 측정하는 신호를 추출하는 감지기(56, 58) 증기선 (64, 66)으로부터 통상적으로 증기흐름을 측정하는 신호를 추출하는 감지기(60, 62) 통상적으로 증기 헤더(72)로부터 증기압 측정치를 추출하는 감지기(68, 70)이 있다. 감지기(51, 53)(55, 56)(58, 60)(62, 68)및 (70)으로부터 각각의 밸브제어기(57, 59 ; 제4, 5, 6)도로 신호가 전달된다. 밸브제어기 57과 59는 각 급수라인(31)에서 밸브 45와 49를 제어한다.
통상의 증기 발생기(13, 15)의 단면도가 제2도에 도시되어 있는데, 이 증기 발생기는 기저에 흡입 플리넘(103)과 배출 플리넘(105)를 가진 용기(101)을 포함하고 있다. 플리넘(103, 105)는 벽(106)에 의해 분리되어 있다. 루프(17 또는 19)의 열관 (107)은 흡입 플리넘(103)에 연결되있고 냉관(109)는 배출 플리넘(105)에 연결되어 있다. 플리넘(103, 105)는 터어빈을 구동시키는 증기를 발생하기 위한 급수(113)에 열을 전달하는 증기 발생기를 통해 냉각제를 조절하는 다수의 U-튜우브(111 : 또는 직선형 관통튜우브)로 상호 연결되어 있다. 급수(113)은 분기관(31)을 통하여 증기 발생기(13, 15)에 공급된다. 증기 발생기는 증기가 생성되는 영영(119)와 급수가 흐르는 환상지역(117)을 분리시키는 외피(115)를 가지고 있다. 영역(117)은 강수관이라 칭하고 영역(119)는 비등영역이라 부르는데, 비등영역(119)와 강수관(117)내의 조건에 따라 좌우된다. 급수(113)은 외피(111)의 개방 바닥부를 통하여 증기 발생기(110)으로부터 도면에서 화살표(120, 121, 123)으로 도시한것처럼 상기 영역들 사이를 오르내린다. 작동시 증기기포(125)는 비등영역 (119)에서 생성된다. 부하가 상당히 감소하였을때 터어빈(25)를 구동시키는 증기의 압력은 증가하고, 기포는 제거되며, 비등영역 (119)의 유체의 양은 감소하여 강수관 (117)로부터 물이 비등영역으로 흐르게 되어 강수관내의 물의 레벨은 감소한다. 종래 기술에 의한 작동시 감지기(53, 55)는 더 많은 급수를 필요로 한다. 그러나 증기흐름이 감소하여 감지기(60, 62)는 급수를 적게 필요로 한다. 감지기(60, 62)는 감지기(53, 55)의 반응과 모순되는 제1반응을 나타낸다. 감지기(60, 62)의 반응의 결과 종래 기술에 있어서 상기 장치는 안정화된다. 장치는 감지기 (53, 55)에 반응하여 물의 레벨에서 오버슈트가 발생한다.
이러한 현상은 제3도에 개략적으로 도시되어 있다. 종래 기술의 실시예에 있어서 증기흐름 Ws와 급수흐름 Wfw는 서머(131)에 의해 비교된다. 각 증기 발생기에서 급수의 레벨(127)은 서머(133)에 의한 설정점과 비교된다. 출력 OA, Ws-Wfw와 OB, 설정점 레벨은 서머(135)에 더해진다. 서머(135)의 출력 OC는 급수용 밸브수단(47)을 제어한다. 정상적인 동작중에 Ws와 Wfw는 평형상태에 있고, 설정점과 급수레벨은 평형상태이므로, OA와 OB는 0이다. 고려할만한 부하의 불수용이 있는 경우 Wfw는Ws를 초과하여 OA는 (-)가 되고 설정점은 급수레벨을 초과하여 OB는 (+)가 된다. 따라서 서로 모순이되며, OB가 (+)가 되기전 OA가(-)가 되는 경우 오버슈트가 일어난다. OA가 한 방향으로 변화하여 효과적으로 진행되기 시작한 후 OB는 그와 반대방향의 변화를 나타낸다. 본 발명에 따라서 비동력에 따라는 예상신호 △WfwBP가 도입되어 오동작을 방지한다. 비동력은 증기 발생기에서 생긴 진공내의 변화를 순간적으로 측정한 것이며, 그것을 사용함으로써 진공내의 변화로 인한 제어에 있어서의 부족함을 메울수 있다.
증분△Wfw의 측정과 밸브 요구량의 측정에 대한 그 증분의 영향을 제4도에 도시한다. BP에 대한 두 방정식의 α.hfw항은 원자력 QN으로부터 유도된다. QN은 감지기 (51)로부터 얻어진다. 이 신호QN은 여과기(143)을 통한 앞의 함수(141)에서 표시된다. 여과기(143)은 약 30초의 긴 시상수1을 갖는데, 그 목적은 잡음 및 단기간의 과도현상을 제거하는데 있다. 기호“S”는 t가 시간일때 라플라스 연산자 d/dt를 나타낸다. 앞의 함수(141)로부터 α.hfw가 유도되는데 수직축으로 도시되며 수평축으로 도시된 필터(143)을 통과한 QN의 변형함수이다. 함수(141)의 (-)출력은 서머(145)상에 표시되고, 증기압 Ps는 함수(147)에 표시되는데, 이 함수에서 Ps로부터 α.hs항이 유도되는데, 수평으로 도시된 Ps의 함수로서 수직으로 도시된다. 함수(147)의 출력은 서머 (145)에서 표시되고, 서머(145)의 출력은 α.(hs-hfw)로서 배율기(149)에서 표시된다. 또한 팩터 Wfw는 배율기(149)상에서 표시되는데, 그 출력은 α.(hs-hfw).Wfw이다. 배율기(149)에서 곱의(-) 출력이 서머(151)에 표시된다. 게인 K1이 곱해진 QN은 블록(153)에서 표시되며 또한 서머(151)에서도 표시된다. 서머(151)의 출력은 K1.QN-α(hs-hfw).Wfw이거나 BP이다.
서머(151)의 출력 BP는 함수 발생기(155)상에 표시된다. 함수 발생기(155)에서 BP로부터 수직축으로 도시된 증기 발생기에서 총 유체질양 M가 유도되는데, 수평축으로 도시된 BP의 함수이다. 출력BP 또한 함수 발생기(157)에 표시된다. 이 함수로부터 BP의 함수로서 압력에 대한 전체 질량의 변화인 계수 △M/△P가 유도된다. BP는 수평축으로 도시되며, △M/△P는 수직축으로 도시된다. 함수발생기(157)의 출력은 배율기(159)에 표시된다. 증기압 Ps는 시간 도함수와 필터를 결합하는 제어기(161)상에 표시된다. 제어기(161)의 시상수2는 약 1초이다. 시간 단위당 입력의 변화인 출력 △P는 배율기(159)상에 표시된다. 배율기(159)의 출력 △M과 함수 발생기(155)의 출력 M은 서머(163)상에 표시된다. 제어기(165)에서는 결합된 시간 도함수와 필터가 표시된다. 이 제어기의 시상수3는 약 1초이다. 서머(163)의 출력M+△M은 급수에 제어기 (165)상에 표시된다. 제어기의 출력△Wfw은 급수에 있어서의 예상 요구증분이다. 이 증분 △Wfw는 서머(067)을 통해 유도되는 실제의 차이 Wfw-Ws와 서머(167)에서 비교된다. 이러한 차이 Wfw+Ws-Wfw은 밸브 요구량을 측정하는 보정된 에러이다. 그러나 급수의 레벨(127)이 또한 고려되어야 한다. 그 레벨은 시상수6가 5-10초인 필터 (171)에 의해 수정된다. 여과된 레벨은 서머(173)에서 설정점과 비교되며 블록(175)로 표시된 게인 K3에 곱해진다. 급수의 레벨은 부수적인 역할을 하는 것이 바람직하기 때문에 게인 K3는 낮다. 게인 K3에 의해 수정된 급수레벨과 설정점과의 차이는 서머 (177)상에서 표시되며, 그것이 증분 △Wfw에 첨가된다. 서머(177)의 출력은 비례 통합제어기(179)상에 표시된다. 제어기(179)의 출력이 밸브 요구량이다.
스위치(181)은 고출력과 저출력 작동시 그 사이의 논리를 스위칭하기 위해 제공된다. 스위치(181)은 원자력 QN에 좌우되는 쌍안정회로(183)에 의해 제어를 받는다. 쌍안정회로(183)은 한계 성분으로 작동한다. 저출력 세팅에 있어서만 바이패스 밸브(49)는 제어된다. 이러한 제어는 Parziale등에 의해 개시된 것으로서 큰 범위까지 확장된다. 그러나, Parziale등에 의한 특허(제3도)에 있어서, 원자력 QN은 필터(83)을 통해 서머(63)의 출력은 자동, 수동 제어부(83)으로 직접 전달된다. 본 발명에 따른 장치에 있어서 서머(177)의 출력은 비례 통합제어기(179)를 통해 밸브수단(47)을 제어하기 위해 전달된다. 스위치(181)은 저출력 단자(185)에서의 출력은 밸브수단용 제어출력과 일치되어야 한다. 따라서 원자력 QN은 K2게인 성분(187)과 레이트/렉 제어기 (189)를 통해 단자(185)상에 표시된다. 제어기(189)의 시상수5는 제어기(179)의 시상수4와 거의 같으며 대략 50초 정도이다. 게인 K2와 K4는 세트로 되어 있어서 밸브 요구에서 필요한 게인이 발생된다.
레이트/렉 제어기(189)는 추적에 있어서, 본 장치가 고출력으로 세팅될때 폐쇄되는 스위치(194)를 통해 서머(167)의 출력으로부터 공급되는 입력(190)를 갖는다. 고출력이나 고속 급수흐름에서 스위치(181)이 세팅되는 경우 제어기(189)의 출력은 상기 출력을 수신하여 고출력으로 출력이 세팅된다. 고출력이 감소하는 경우, 스위치 (181)은 저출력으로 세팅이 바뀌어 전이는 충돌이 없는 상태가 된다.
밸브수단이 바이패스 모드에 있을때 비례 통합제어기(179)는 주 밸브 요구와 바이패스 밸브 요구를 상호 관련시키는 신호를 추적하여, 주 모드와 바이패스 모드 사이의 전이는 충돌이 없는 상태가 된다. 이러한 목적으로 서머(193)이 필요한 것이다. 이 서머의 입력중 하나는 레이트/렉 제어기(189)의 출력에서 유도되고 다른 하나는 Wfw와 Ws사이의 차를 발생하는 서머(169)의 출력으로부터 유도된다. 서머(193)의 출력은 밸브가 저출력 바이패스로 세팅되었을때, 닫혀지는 스위치(195)를 통해 제어기(165)의 입력(192)에 연결된다. 추적 신호는 추적=주 밸브 요구량+1/K5×바이패스 밸브 요구량 K5로 주어지는데, 그 요구량 K5는 블록(201)로 표시되며 밸브 요구량과 바이패스 밸브 자동/수동 제어기(203 : 제5도)사이에 위치한다.
주 밸브(45)와 바이패스 밸브(49)에 대한 밸브 요구명령의 전달은 바이패스 밸브 자동/수동 제어기(203 ; 제5도)와 주 밸브 자동/수동 제어기(205) 및 연속 전달 논리회로(207 ; 제6도)에 의해 제어된다. 연속전달 논리회로는 명령과 같이 제어기(203, 205)의 작동 모드를 세트시킨다. 연속전달 논리회로(207)은 요구에 따라 좌우되는 쌍안정회로(209)로부터 자동으로 제어된다. 전술한 바와같이 쌍안정회로는 히스테리시스 효과로서 작동되는 한계 성분으로서 주 밸브 모드와 바이패스 밸브 모드 사이에 반복되는 스터링을 제거시킨다.
논리회로(207 : 제6도)은 밸브(45, 49)를 자동 또는 수동으로 제어하도록 세팅하기 위한 전달 스위치(211, 212)과 주 밸브(45)를 자동이나 수동으로 제어하도록 세팅하기 위한 스위치(213, 214) 및 바이패스 밸브(49)를 자동이나 수동으로 세팅하기 위한 스위치(215, 216)을 포함한다. 스위치(211-216)은 단지 버튼을 누르는 동안만 폐쇄되어 순간적으로 작동하는 푸쉬버튼이다. 자동 전달 모드에 있어서 주 밸브(45)와 바이패스 밸브(49) 사이의 스위칭은 요구에 따라 좌우되는 쌍안정회로 (209)에 의해 제어된다. 논리회로에 있어서 AND, OR, NOT 성분은 디지탈로 제어되는데 그 입력 및 출력은 1또는 0이다. 쌍안정회로(209)가 고 밸브요구 모드에 있는 경우 그 출력은 도체(217)에서 1이고 저 밸브요구 모드에 있는 경우, 그 출력은(217)에서 0이다.
본 장치의 준비상태의 세팅에 있어서 모든 스위치(211-216)은 개방되고 그 출력은 0이다. 어떤 스위치가 폐쇄되는 경우 그 출력은 1이다. 본 장치가 준비상태로 세트될때 수동 스위치(212, 214, 216)이 작동한다. 도체(225, 227, 229)에서 잠시 1이 표시되고 도체(219,221,223)에서는 0이 표시된다. 밸브(45,49)는 폐쇄된다. 어떠한 밸브 요구도 없는 경우 도체(217)에서는 0이 표시된다. 바이패스 밸브 요구 하위 한계 (230)의 출력은 1이다. NOT회로(231)을 통해 AND회로(235)의 입력(233)은 0이고 출력은 0이다. 바이패스 밸브 현재 폐쇄되 있지만 AND회로(237)의 출력1에 의해 완전히 폐쇄된 것이 아니며 아직 작동중인 것이다.
OR회로(239)의 입력(237)은 0이고 도체(221)로부터 OR회로의 입력(241)은 0이며, 도체(217)로부터 AND회로(245)의 입력(243)은 0이다. OR회로(239)의 입력(249)와 그 출력은 0이며, OR회로(239)의 출력과 도체(251)상에는 1이 표시된다. 도체(219)로부터 OR회로(255)의 입력(253)은 0이다. 도체(225)(잠시 수동으로 고정된)로부터 OR회로(259)의 입력(257)은 1이고, NOT회로(261)을 통한 AND회로 (265)의 입력(263)은 1이다. OR회로(255)의 입력(267)은 0이고, 그 출력과 도체 (269)상에는 0이 표시된다. 도체(269)를 통한 AND회로(273)의 입력(271)은 0이고, 그 출력과 OR회로 (277)의 입력(275)도 0이다. 여기서 주 밸브의 하한 요구량 (276)은 그 하한치에 있으며 출력은 1이고 NOT회로(279)를 통한 AND회로(283)의 입력(281)은 0이다. AND회로(283)의 출력과 OR회로(277)의 입력(285)는 0이며, OR회로(297)의 출력도 0이다.
도체(289)로부터 OR회로(293)의 입력(291)은 0이다. 도체(223)으로부터 AND회로(297)의 입력(295)는 0이다. 이 AND회로의 출력과 OR회로(293)의 입력 (299)는 0이다. 수동식 단추(216)이 폐쇄된 경우, 도체(229)와 OR회로(303)의 입력 (301)에는 1이 입력된다. NOT회로(305)를 통해 AND회로(309)의 입력(307)에 0이 입력되며 NOT회로(313)을 통해 바이패스 밸브(49)는 수동제어로 세트되어 도체 (314)에는 0이 표시되며, 도체(251)로부터 OR회로(317)의 입력(315)는 0이 된다. 도체(221)로부터 AND회로(321)의 입력(319)는 0이며, 출력 또는 0이며, OR회로 (317)의 입력(323)도 마찬가지이다. 버튼(214)가 폐쇄된 경우 도체(227)로부터 OR회로(327)의 입력(325)는 1이고 그 출력 또한 1이며, NOT회로(333)을 통한 AND회로(331)의 입력(329)는 0이다. 이 AND회로의 출력은 0이고 OR회로(317)의 입력 (335)도 0이며, OR회로(317)의 출력과 도체(337)상에서도 0이 표시된다. NOT회로 (339)를 통해 본 장치는 주 밸브(45)의 수동식 제어가 세트된다.
장치의 작동 초기에 오퍼레이터는 잠시 바이패스 밸브 자동 푸쉬버튼(215)를 작동시킨다. 이때 도체(223)에는 잠시 1이 입력되어 AND회로(297)의 입력(295)는 1이다. 도체(337)로부터 NOT회로(343)을 통해 AND회로(297)의 입력(341)에는 1이 입력된다. AND회로(297)의 출력과 OR회로(293)의 입력, 출력 모두 1이 된다. 바이패스 밸브가 수동에서 자동으로 세팅되면 도체(314)에는 1이 입력된다. AND회로 (309)의 입력(345)는 1이 된다. 도체(229)상에 0이 표시되면, OR회로(303)의 입력 (301)도 0이 되며, 도체(251)로부터 OR회로(303)의 입력(347)로 또한 0이다. OR회로(303)의 출력은 0이며 NOT회로(305)를 통한 AND회로(309)의 입력(307)은 1이다. 이 AND회로(309)의 출력과 OR회로(293)의 입력(311)도 1이다. 이때 바이패스 밸브는 자동 모드가 된다.
도체(337)로부터 AND회로(331)의 입력(337)과 그 출력은 0이고 OR회로 (317)의 입력(335)도 0이다. 도체(251)로부터 이 OR회로(317)의 입력(315)는 0이며, 도체(221)로부터 AND회로(321)의 입력(319)와 그 출력을 통해 OR회로(317)의 입력(323)과 출력은 0이되며 주 밸브는 수동 모드가 된다.
여기에서 바이패스 밸브849)는 폐쇄되지만 바이패스 밸브 하한 요구량(230)이 그 하한 이하에 있기 때문에 AND회로(235)의 출력은 0이되며 그 바이패스 밸브는 요구에 따라 개방될 수 있다. 이때 밸브(49)가 개방되며 급수가 그 밸브를 통해 흐른.
주 밸브 하한 요구량(276)이 그 하한 아래에 있으면 NOT회로(279)를 통해 AND회로(283)의 입력(281)에 0이 입력된다. 이때 AND회로(283)의 출력이다. 주 밸브(45)가 폐쇄된 경우 AND회로(283)의 출력1에 의해 완전히 폐쇄된 것이 아니라 이 밸브 아직 작동중인 것이다.
이제 푸쉬버튼(211)을 잠시 자동으로 전환하면, 도체(225)와 OR회로(259)의 입력(257)에는 0이 입력된다. 도체(395)와 (396)으로부터 이 OR회로의 입력(349)와 (351)은 0이 된다. NOT회로(261)을 통해 AND회로(265)의 입력(263)은 1이고 도체(219)로부터 OR회로(255)의 입력(253)은 1이 된다. 이 OR회로(255)의 출력과 AND회로(265)의 입력(353)은 1이 된다. 본 장치가 자동으로 전환되면 도체(269)상에 1이 표시된다.
상한 밸브 요구량에 도달하기 전에 도체(217)상에는 0이 도시되며 도체(371)을 통한 AND회로(245)이 입력도 0이 된다. OR회로(239)의 입력(249)는 0이 되며 도체(221)로부터 이 OR회로의 입력(241)도 0이 된다. 또한 AND회로(235)의 출력으로부터 상기 OR의 입력(237)도 0이다. 이때 AND회로(235)의 입력(383)과 그 출력은 0이되며 바이패스 밸브(49)는 계속 개방상태로 될수 있다.
도체(217)이 0이면 NOT회로(361)을 통한 AND회로(273)의 입력(359)는 1이다. 도체(269)로부터 AND회로(273)의 입력(271)과 출력 및 OR회로(277)의 입력 (275)는 모두 1이다. AND회로(283)의 입력(363)은 1이고 도체(314)로부터 이 AND회로(283)의 입력(36)은 1이다. 그러나, 이때 밸브 요구량이 그 하한 아래에 있어서, AND회로(283)과 입력(281)과 그 출력은 0이 된다.
밸브 요구량이 상한을 초과했을때, 쌍안정회로(209)로부터 도체(217)과 (371)상에는 1이 표시된다.
도체(269)와 (371)로부터 AND회로(245)의 입력(355)와 (243)은 1이고 이 AND회로(245)의 출력과 OR회로(239)의 입력(249)와 그 출력은 모두 1이다. 도체 (251)상에 1이 표시되면 OR회로(317)의 입력(315)와 그 출력은 1이 된다. 주 밸브가 자동모드에 세트되는 경우, 도체(337)과 AND회로(331)의 입력(337)상에는 1이 표시된다. 도체(227)과 (289)상에 0이 표시되면 OR회로(327)의 출력은 0이며 AND회로(331)의 출력(329)는 1이다. 또한 주 밸브가 자동모드로 전환되는 경우, 도체(337)로부터 AND회로(235)의 입력(381)은 1이고 도체(251)로부터 상기 AND회로의 다른 입력(383)은 1이다. 이때 바이패스 밸브의 요구량이 하한을 초과하기 때문에 AND회로(235)의 입력(233)은 1이되며 바이패스 밸브(49)는 폐쇄되어 그 상태로 세팅된다. AND회로(235)의 출력으로부터 도체(395)상에는 1이 표시된다. 따라서, OR회로 (259)의 입력(349)와 그 출력은 1이다. NOT회로(261)을 통한 AND회로(265)의 입력(263)과 그 출력 및 OR회로(255)의 입력(267)이 0이 되어 자동 전달 모드가 전환된다. 이러한 기능으로 인하여 오퍼레이터의 행위없이도 다음 단계의 밸브 전달을 방지할 수 있다.
주 밸브(45)가 현재 급수를 공급하기 위해 작동한다고 하자, 이때 급수의 요구량이 상한 밸브 요구량 이하로 하강해야하는 경우, 도체(217)상에는 0이 입력된다. 도체(371)을 통해 AND회로(245)의 입력(243)과 OR회로(239)의 입력(249)에는 0이 입력된다. 전달체(221)로부터 도체(387)을 통해 상기 OR회로의 입력(241)에는 0이 입력된다. 이때 바이패스 밸브(49)는 더 하한에 도달하게 되어 AND회로(235)의 입력 (233)상에는 0이 입력된다. OR회로(239)에 대한 래치가 개방되어 도체(251)에 0이 입력된다. 도체(229)와 (251)으로부터 OR(303)의 입력(301)과 (347)에 0이 입력된다. NOT회로(305)를 통해 AND회로(309)의 입력(307)에는 1이 입력된다. NOT회로(361)을 통해 AND회로(273)의 입력(359)상에 1이 입력되고 오포레이터가 다시 자동전달모드로 전환하면 도체(269)를 통해 AND회로의 입력(271)상에 1이 입력된다. OR회로(277)의 입력(275)와 그 출력 및 도체(289)에는 1이 입력되고 도체(289)로부터 OR회로(293)의 입력(291)상에는 1이 입력되고 그 출력을 통해 AND회로 (309)의 입력 (345)에는 1이 입력된다. 바이패스 밸브는 자동모드로 되고 도체(289)로부터 OR회로 (327)의 입력(391)과 그 출력상에는 1이 입력된다. AND회로(331)의 입력(329)와 OR회로(317)의 입력(335)에는 0이 입력된다. 도체(251)로부터 상기 OR회로의 입력(315)에 0이 입력된다. 도체(221)로부터 AND회로(321)의 입력 (319)와 그 출력 및 OR회로(317)의 입력(323)상에는 0이 입력된다. OR회로(317)의 출력은 0이며 주 밸브는 수동 모드로 된다.
도체(314)로부터 AND회로(283)의 입력(365)상에 1이 입력되고 OR회로 (277)의 출력으로부터 상기 AND회로의 입력(363)에 1이 입력된다. 이때 주 밸브 (45)는 상한 이상으로 세트되기 대문에 AND회로(283)의 입력(281)에 1이 입력된다. 상기 AND회로의 출력에 1이 입력되어 주 밸브(45)는 폐쇄상태로 세팅된다. 이때 오퍼레이터의 행위이 없이 자동전달 모드 래치(265-255)는 다음의 밸브전달을 방지하도록 개방된다. 이때 도체(396)과 OR회로(259)의 입력(351)상의 논리1은 차단된다.
자동버튼(213)이 작동하는 반면, 바이패스 밸브가 자동모드에 있는 경우, 주 밸브는 자동모드가 되어 바이패스 밸브를 폐쇄시키는데, 이러한 과정은 상술한 설명으로 쉽게 이해될 수 있다.
본 발명은 웨스팅하우스 일렉트릭 코오포레이숀의 인티스트리시스템 디비젼에 의해 제조된 일련번호 7300번과 같은 표준 “오프더셀프(off the shelf)아나로그 모듈을 사용하여 실행될 수 있다. 그러나 본 발명은 알맞은 컴퓨터나 마이크로 컴퓨터를 사용하는 디지탈 제어기법에 의해 가장 용이하게 실행될 수 있다.
지금까지 본 발명의 양호한 실시예를 기술하였지만, 본 발명의 사상 및 영역은 벗어나지 않는 범위에서 여러가지로 수정 및 변경이 가능하다.

Claims (9)

  1. 원자로(11), 상기 원자로(11)로부터 야기되는 터어빈(25), 상기 원자로(11)로부터 에너지를 추출하기 위해 그에 (11), 연결된 증기 발생기(13, 15), 상기 중기 발생기(13, 15)와 상기 터어빈(25)에 연결되어 상기 터어빈을 돌리기 위해 상기 증기 발생기(13)에서 상기 터어빈(25)으로 증기를 공급하는 제1분기관(64, 66) 및 상기 터어빈 (25)에서 상기 증기 발생기(13)로 급수를 공급하기 위한 제2분기관(31)을 갖되, 그 급수는 상기 증기 발생기(13, 15)에 공급되어 상기 원자로(11)를 통해 상기 증기 발생기 (13, 15)로 공급되는 에너지에 의해 상기 증기 발생기(13, 15)내에서 증기로 변환되는 유체 수환수단(64, 66, 29, 31), 상기 증기 발생기(13, 15)에 대한 급수의 흐름을 제어하기 위해 상기 제2분기관(31)내에 설치된 밸브수단(43)을 구비한 발전장치에 있어서, 상기 증기 발생기(13, 15)내의 상기 원자로(11)에 의해 생성된 비등력의 크기와 상기 증기 발생기(13, 15)내의 물의 레벨에 응답하여, 요구에 따라 상기 밸브수단을 제어하는 수단(57, 59)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비등력 BP은 아래 방정식, 즉,
    BP=K1.QN-α.(hs-hfw).Wfw
    (여기서 K1=장치의 필요에 따라 변화하는 게인, QN=원자력, α=장치에 따라 변화하는 상수, hs=포화된 물의 엔탈피, hfw=증기 발생기의 주입된 급수의 엔탈피, Wfw=급수흐름의 비율)로 제공되고, 상기 QN을 α.hfw로 변환시키기 위한 제1함수 발생기(143,141) 증기압 Ps를 α.hs로 변환시키기 위한 제2함수 발생기(147), 팩터 α.(hs-hfw)를 산출하기 위한 합산기(145), 급수흐름 Wfw로부터 상기 팩터와 급수의 적 α.(hs-hfw).Wfw를 유도하기 위한 승산기(149) 및 K1.QN-α.(hs-hfw).Wfw즉, 비등력 BP를 산출하는 합산기(151)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 비등력 BP를 증기 발생기에서 두가지상태의 전체 유체량 M으로부터 변환하기 위한 함수 발생기(155) BP로부터, 증기압에 대한 증기 발생기 (13, 15)에서 유체 질량의 변화율 dM/dP를 구하기 위한 수단(157), 증기 발생기(13, 15)내의 증기압 Ps로부터 단위시간당 압력의 변화 △P를 구하기 위한 수단(161), △M를 구하기 위해 △M/△P×△P를 행하는 승산기(159), 상기 증기 발생기(13, 15)의 비등영역과 강수관(117)사이의 유체 재분배량 M+△M를 구하기 위해 증기 발생기내의 전유체량과 M을 합하는 합산기(163), 급구흐름 속도와 증기흐름 속도간의 차이 △Wfw를 측정하여 상기 증기 발생기내의 정상적인 물의레벨을 유지하기 위해 M+△M의 시간도 함수를 유지하는 수단(165), 급수흐름 Wfw와 증기흐름 Ws사이의 측정된 차이를 유도하기 위한 합산기(169), 상기 급수흐름의 에러 Wfw-(Wfw-Ws)를 구하는 수단 (167), 상기 에러를 보상하도록 상기 밸브수단을 작동시키기 위한 상기 에러에 응답하는 수단 (177, 179)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 비등력 및 급수흐름과 증기흐름의 측정값의 차로부터, 요구되는 레벨에서 급수가 흐르기 시작하는 레벨에 대한 에러신호를 유도하는 상기 에러신호에 응답하여 상기 에러신호를 보상하도록 밸브수단을 세팅하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밸브수단(43)과 상기 에러신호 유도수단(177)사이에 삽입된 비례 통합제어기(175)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 에러신호와 설정점으로부터 상기 증기 발생기내의 물의 레벨변화를 측정하는 신호를 합성하는 합성수단인 상기 에러신호와 변화 측정신호의 합에 응답하는 보상수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 밸브수단은 저속으로 급수를 제어하는 바이패스 밸브 (49)와 고속으로 급수를 제어하는 주 밸브(45)를 구비하는데, 상기 밸브수단을 제어하는 수단을 상기 밸브수단(43)의 요구량에 따라 주 밸브(45)와 바이패스 밸브(49) 사이의 급수를 자동 조절하는 수단(207)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 원자로(11), 상기 원자로(11)에 의해 구동되는 터어빈(25), 상기 원자로 (11)로부터 에너지를 추출하기 위해 그에(11)에 연결되고 비등영역(119)과 강수관(117)을 갖는 증기 발생기(13,15), 증기 발생기(13,15)와 터어빈(25)에 연결되어 상기 증기 발생기(13,15)에서 터어빈(25)으로 증기를 공급하는 제1분기관 (64,66)과 상기 터어빈(25)으로부터 상기 증기 발생기(13,15)에 급수를 공급하는 제2분기관(31)을 구비한 유체 순환수단(64,66,29,31)을 포함하는 전원장치로서 급수의 흐름을 측정하고, 증기흐름을 측정하며, 원자로(11)에 의해 전달된 원자력을 측정하고 증기압을 측정하는 방법을 포함하는 전원장치의 증기 발생기에 대한 급수의 흐름을 제어하는 방법에 있어서, 측정된 원자력, 급수흐름 증기압으로부터 비등력을 추출하고, 상기 증기압으로부터 상기 장치의 작동시 어떠한 변화에 의해 야기되는 압력 증분을 측정하며, 측정된 비등력과 압력의 증분으로부터 상기 장치 작동시의 변화에 의해 야기되는 비중영역 (119)과 강수관(117) 사이의 중량 재분배 측정치를 유도하고, 상기 급수흐름과 증기흐름 사이의 차를 측정하고, 상기 측정된 중량 재분배에 의해 상기 장치의 작동중 변화로부터 야기되는 급수흐름 증가 요구량에 대한 예상치를 측정하며 상기 측정된 예상 급수흐름 증가 요구량과 상기 급수흐름과 증기흐름의 측정된 차와의 차이를 측정하고 상기 차이를 보상하기 위해 급수흐름을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 급수흐름 제어방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 증기 발생기(13,15)내의 물의 레벨과 설정점간의 차이를 측정하는 방법은 에러신호를 유도하기 위해 결정된 예상 증기 급수흐름 요구량과 급수흐름과 증기흐름의 측정된 차와의 차이에 상기의 차이를 더하는 단계와 상기 에러신호를 보상하기 위해 급수흐름을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
KR8200850A 1981-03-02 1982-02-26 급수 제어장치 및 방법 KR890001252B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US239710 1981-03-02
US06/239,710 US4424186A (en) 1981-03-02 1981-03-02 Power generation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR830009424A KR830009424A (ko) 1983-12-21
KR890001252B1 true KR890001252B1 (ko) 1989-04-28

Family

ID=22903391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR8200850A KR890001252B1 (ko) 1981-03-02 1982-02-26 급수 제어장치 및 방법

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4424186A (ko)
EP (1) EP0067497B1 (ko)
JP (1) JPS57158596A (ko)
KR (1) KR890001252B1 (ko)
AT (1) ATE22986T1 (ko)
CA (1) CA1191400A (ko)
DE (1) DE3273839D1 (ko)
ES (1) ES510024A0 (ko)
GB (1) GB2093958B (ko)
IL (1) IL64934A (ko)
IT (1) IT1206683B (ko)
YU (1) YU30482A (ko)
ZA (1) ZA82667B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012091202A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Kepco Engineering & Construction Company System of controlling steam generator level during main feed-water control valve transfer for nuclear power plant
KR101594879B1 (ko) * 2014-10-27 2016-02-17 한국수력원자력(주) 원자력발전소 유출수 고온도 신호에 의한 유출관 이중 자동 닫힘 장치

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59163596A (ja) * 1983-03-09 1984-09-14 株式会社日立製作所 原子力プラントの給水制御装置
JPS60134105A (ja) * 1983-12-23 1985-07-17 三菱重工業株式会社 給水流量制御装置
JPS60181516U (ja) * 1984-05-09 1985-12-02 三菱重工業株式会社 原子力プラント
JPH0686922B2 (ja) * 1984-08-17 1994-11-02 株式会社日立製作所 ボイラドラムレベル制御装置
US4692297A (en) * 1985-01-16 1987-09-08 Westinghouse Electric Corp. Control of nuclear reactor power plant on occurrence of rupture in coolant tubes
JPS629413A (ja) * 1985-07-05 1987-01-17 Hitachi Ltd 発電プラントの制御装置
US4777009A (en) * 1986-06-30 1988-10-11 Combustion Engineering, Inc. Automatic steam generator feedwater control over full power range
US4738818A (en) * 1986-09-29 1988-04-19 Westinghouse Electric Corp. Feedwater control in a PWR following reactor trip
US4728481A (en) * 1986-11-19 1988-03-01 Westinghouse Electric Corp. Full range nuclear power plant steam generator level control system
US4832898A (en) * 1987-11-25 1989-05-23 Westinghouse Electric Corp. Variable delay reactor protection system
US4912732A (en) * 1988-04-14 1990-03-27 Combustion Engineering, Inc. Automatic steam generator control at low power
US4975238A (en) * 1988-09-01 1990-12-04 Mpr, Inc. Control system for a nuclear steam power plant
US5192493A (en) * 1989-08-30 1993-03-09 Westinghouse Electric Corp. Median signal selector for feedwater control systems
US5268939A (en) * 1992-10-19 1993-12-07 General Electric Company Control system and method for a nuclear reactor
US6327323B1 (en) * 1998-04-17 2001-12-04 Westinghouse Electric Company Llc Multiple reactor containment building
US10217536B2 (en) 2005-03-31 2019-02-26 U.S. Department Of Energy System for the highly autonomous operation of a modular liquid-metal reactor with steam cycle
JP6553847B2 (ja) * 2014-06-04 2019-07-31 三菱重工業株式会社 給水制御装置および給水装置
CN111780089B (zh) * 2020-07-20 2021-11-23 中国核动力研究设计院 一种直流蒸汽发生器给水控制方法及系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3518974A (en) * 1968-07-16 1970-07-07 Combustion Eng Digital feedwater control system
BE788957A (fr) * 1971-09-24 1973-03-19 Sulzer Ag Procede de reglage de l'alimentation d'un generateur de vapeur a circulation forcee
US3778347A (en) * 1971-09-27 1973-12-11 Giras T Method and system for operating a boiling water reactor-steam turbine plant preferably under digital computer control
BE829567A (fr) * 1975-05-28 1975-11-28 Acec Installation de reglage d'admission d'eau alimentaire secondaire au bas d'un generateur de vapeur
US4104117A (en) * 1977-02-07 1978-08-01 Westinghouse Electric Corp. Nuclear reactor power generation
FR2426933A1 (fr) * 1978-05-25 1979-12-21 Framatome Sa Procede de regulation du niveau d'eau dans les chaudieres ou generateurs de vapeur

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012091202A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Kepco Engineering & Construction Company System of controlling steam generator level during main feed-water control valve transfer for nuclear power plant
KR101594879B1 (ko) * 2014-10-27 2016-02-17 한국수력원자력(주) 원자력발전소 유출수 고온도 신호에 의한 유출관 이중 자동 닫힘 장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP0067497A3 (en) 1983-10-05
EP0067497B1 (en) 1986-10-15
US4424186A (en) 1984-01-03
KR830009424A (ko) 1983-12-21
CA1191400A (en) 1985-08-06
JPH0353525B2 (ko) 1991-08-15
GB2093958B (en) 1984-07-18
ES8401644A1 (es) 1983-12-16
JPS57158596A (en) 1982-09-30
ES510024A0 (es) 1983-12-16
ZA82667B (en) 1983-03-30
EP0067497A2 (en) 1982-12-22
IT8219903A0 (it) 1982-03-01
ATE22986T1 (de) 1986-11-15
YU30482A (en) 1986-12-31
GB2093958A (en) 1982-09-08
IL64934A (en) 1985-09-29
DE3273839D1 (en) 1986-11-20
IT1206683B (it) 1989-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890001252B1 (ko) 급수 제어장치 및 방법
US4104117A (en) Nuclear reactor power generation
US4975238A (en) Control system for a nuclear steam power plant
KR910002987B1 (ko) 전동력 범위용 증기발생기 자동 급수 제어방법
EP0093118A1 (en) SLIDING PRESSURE CONTROL FOR STEAM TURBINE POWER PLANT.
US4322267A (en) Control apparatus for residual heat removal system for nuclear reactor
US3247069A (en) Control of nuclear power plant
KR20050010328A (ko) 원자력발전소의 급수제어밸브 운전차압을 고려한급수제어시스템 및 그 제어방법
JPS6310321B2 (ko)
JPS6136604A (ja) ポンプ及びポンプ・モ−タを保護する方法と装置
US4551796A (en) Liquid level control system for vapor generator
US4091450A (en) Method and apparatus for set point control for steam temperatures for start-up of the turbine and steam generator in unit power plants
JPH09171093A (ja) 加圧水型原子炉を核沸騰限界及び高温配管内沸騰から防護する方法及び装置
CN117396986A (zh) 核电站的控制方法及控制系统
KR810001339B1 (ko) 원자력 발전소용 급수제어 시스템
Cook Feedwater control system
JPS6150278B2 (ko)
JP4038142B2 (ja) 原子炉出力制御装置
KR101216887B1 (ko) 공정측정정밀도 보상기가 인베이드된 원자력발전소의 증기발생기의 수위 제어 방법 및 장치
GB2159641A (en) Control system for fluid heated steam generator
GB2083178A (en) Deaerator level control
JP2001004790A (ja) 蒸気発生プラントの水位制御装置
Parziale et al. Nuclear reactor power generation
JPH03134402A (ja) 発電プラントの給水流量制御装置
JP3114448B2 (ja) 蒸気発生プラントの給水制御装置