NO145900B - Anordning ved reguleringssystem for kjernekraftanlegg - Google Patents

Anordning ved reguleringssystem for kjernekraftanlegg Download PDF

Info

Publication number
NO145900B
NO145900B NO762710A NO762710A NO145900B NO 145900 B NO145900 B NO 145900B NO 762710 A NO762710 A NO 762710A NO 762710 A NO762710 A NO 762710A NO 145900 B NO145900 B NO 145900B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
steam
feed
devices
flow
steam generator
Prior art date
Application number
NO762710A
Other languages
English (en)
Other versions
NO762710L (no
NO145900C (no
Inventor
Oliver W Durrant
Original Assignee
Babcock & Wilcox Co
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 Babcock & Wilcox Co filed Critical Babcock & Wilcox Co
Publication of NO762710L publication Critical patent/NO762710L/no
Publication of NO145900B publication Critical patent/NO145900B/no
Publication of NO145900C publication Critical patent/NO145900C/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00Control of nuclear power plant
    • G21D3/08Regulation of any parameters in the plant
    • 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
    • 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
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved reguleringssystem for kjernekraftanlegg av den art som om-
fatter en trykkvannsreaktor, en dampgenerator med enkelt-gjennomløp forsynt med fødevannstilførsel, en turbingenerator som tilføres damp fra dampgeneratoren og anordninger som opprettholder en strøm av vann under trykk gjennom reaktoren og dampgeneratoren, en andre anordning for regulering av reaktorens varmeavgivning og en tredje anordning for regulering av strømningshastigheten på fødevannet til damp-' generatoren. Som eksempel på størrelsesordenen kan reaktoren i et slikt kraftanlegg ha en varmeytelse på mer enn 3400 MW
og en netto elektrisk ytelse på 1200 MW.
Det er overordentlig viktig at reaktorens varmeavgivning og strømningshastigheten på fødevannet reguleres i overensstemmelse med den ytelse som kreves fra kjernekraftanlegget. Denne ytelse varierer med årstiden og. tid på dagen.
De tidligere kjente metoder til den nødvendige regulering har imidlertid høy treghet, slik at reguleringen blir for langsom.
I US-patent nr. 3.253.994 er dét således beskrevet en anordning til regulering av varmeavgivningen i forhold til belastningen på kjernekraftanlegget og tilsvarende regulering av sirkulasjons-hastigheten for varmebæreren i primærsløyfen på grunnlag av den egentlige varmegenerering. Man kan si at de reguleringer som er nødvendig ved de kjente utførelser er seriekoplede og følger etter hverandre, noe som resulterer i høy treghet og dermed langsom reaksjon på forandringer i ytelsen eller belastningen på kraftanlegget.
Formålet med oppfinnelsen er å komme frem til en anordning ved reguleringssystem der reaksjonen på belastning og ytelse er langt hurtigere og dette er oppnådd ved en parallellkopling som muliggjør samtidig regulering av reaktorens varmeavgivning og strømningshastigheten på fødevannet ved hjelp av et og samme signal, som er proporsjonalt med størrelsen på den kraftytelse det er behov for fra kraftanlegget til enhver tid.
Videre byr oppfinnelsen på muligheter for modifisering av tidsintegralet av forskjellen mellom behov og virkelig kraftytelse, slik at det blir mulig kontinuerlig å kalibrere, under stabile tilstander, de endringer i reaktorens varmeytelse man må ha for å tilfredsstille kraftbehovet på grunn av'forandringer i virkningsgrad og tilsvarende forandringer i den totale fødevannsstrøm til og strøm av damp fra dampgeneratorene for opprettholdelse av de kritiske systemparametre på innstilte verdier.
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene, der: Fig. 1 viser et strømningsskjema for et kjerne-kraf tanlegg med trykkvann, der regulatorene i henhold til oppfinnelsen benyttes sammen med reguleringselementer som er med i reguleringssystemet på fig. 2 og 3,
fig. 2 er et logisk diagram for reguleringssystemet i henhold til oppfinnelsen anvendt på det kjernekraftanlegg som er vist på fig. 1, og
fig. 3 er et logisk diagram som viser typiske anordninger for bestemmelse av avvikelsen av kritiske systemparametre fra innstilte verdier.
På fig. 1 er det vist en trykkvannsreaktor 1, som holdes på et på forhånd bestemt arbeidstrykk ved hjelp av en
trykkregulator 2. Reaktorens kjølemiddel, det vil si vann under trykk, sirkuleres gjennom reaktoren 1 og en gang gjennom dampgeneratorene 3 og 4, gjennom parallelle strømningssløyfer A og B for kjølemidlet. Kjølemiddelstrømmen gjennom sløyfen A settes opp og holdes igang av sirkulasjonspumpen 7 og 8 som står i parallell, mens kjølemiddelstrømmen gjennom sløyfen B settes opp og holdes i gang av tilsvarende sirkulasjonspumper 9 og 10.
Damp fra generatorene 3 og 4 føres gjennom en ledning 11 til en turbinenhet som generelt er betegnet med 12, og sam har et høy trykkstrinn 1 3 og et el ] er f lere mellomtrykks-og lavtrykkstrinn som antydet ved 14. Høytrykkstrinnet 13 og mellom-
trykks- og lavtrykkstrinnene 14 driver en enkel generator 15
som genererer elektrisk energi/og denne overføres videre til forbruker gjennom ledningene 16, 17 og 18. Som et alternativ kan hvert turbintrinn innrettes til å drive sin egen generator som alle mater samleskinner.
Damp tilføres høytrykksenheten 13 gjennom en vanlig strømningsregulerende ventil som er vist skjematisk ved 19, og . kommer fra høytrykkstrinnet gjennom en ledning 20 til en gjen-vanner 21 som tilføres oppvarmende damp fra ledningen 11 gjennom en grenledning 22. Dampen fra gjenoppvarmning blir ført videre gjennom en ledning 23 til mellomtrykks- og lavtrykkstrinnene 14 og slipper derfra inn i en kondensator 24. Kondensat fra konden-satoren 24 pumpes av kondensatpumpen 25 gjennom en lavtrykks varmeanordning 26 som varmes av ekstraksjonsdamp fra mellomtrykks-og lavtrykkstrinnene 14. Fødevann føres i parallell fra lav- . trykksvarmeanordningen 26 ved hjelp av fødevannspumper 27, 28. Fødevann som drives av fødevannspumpen 27 passerer gjennom høy-^trykksvarmere 29, varmet med ekstraksjonsdamp fra høytrykksen-heten 13 og til dampgeneratoren 3. Fødevann som drives av føde-vannspumpen 28 passerer gjennom høytrykksvarmere 30, varmet med ekstraksjonsdamp fra høytrykksenheten 13 og til dampgeneratoren 4 .
Som vist på fig. 2, som er et logisk diagram for reguleringssystemet, kan et behov for enhetsbelastning skapes av et automatisk belastningssystem som vist ved 32, eller ved hjelp av andre automatiske eller manuelle anordninger som gir en inngang til en generator 33 til frembringelse av et primært reguleringssignal for matingen, hvilken generator skal frembringe et reguleringssignal svarende til den kraftytelse man ønsker eller har behov for fra kraftanlegget. Reguleringssystemet for matingen, med en maksimumgrense som fastlegges i enheten 33A, svarende til reaktorens kapasitet under maksimale belastnings-betingelser ved alt hjelpeutstyr i drift og sendt over signal-lederen 34, regulerer i parallell, ved hjelp av individuelle reguleringssløyfer, dampstrømmen til høytrykksturbintrinnet 13, den totale fødevannstrøm til dampgeneratorene 3 og 4, og neutron eller varmeytelsen (N^) for reaktoren 1 for i det vesentlige å holde den virkelige kraftytelse fra kraftanlegget lik den kraftytelse det er behov for.
Matereguleringssignalet danner innganger til de ad-skilte reguleringssløyfer gjennom funksjonsgeneratorer 61A,
62A og 6 3A som har til formål å modifisere matereguleringssignalet , slik at under normale .arbeidstilstander og syklus-effektivitet vil det fra reaktoren bli avgitt de varmemengder som det er behov for for å tilfredsstille de da eksisterende kraftbehov og for å regulere den totale fødevannsstrøm til og dampstrøm fra dampgeneratorene, slik at de kritiske systemparametre holdes på et innstilt punkt. Hver reguleringssløyfe blir videre tilført individuelle modifiseringssignaler som beskrevet mer i detalj i det følgende, slik at den virkelige kraftytelse holdes nøyaktig.lik den kraftytelse det er behov for, og slik at de kritiske systemparametre holdes på et innstilt punkt uansett forandringer i sykluseffektiviteten og/ eller forandringer i arbeidsbetingelsene.
Når det gjelder tegningene, skal det påpekes at vanlige logiske symboler for styring er blitt benyttet. Styre-komponentene eller "hardware" som de noen ganger kalles og som symbolene representerer,er kommersielt tilgjengelige, og deres virkemåte er velkjent. Videre er vanlige logiske symboler benyttet for å unngå å angi at reguleringssystemet har en spesiell type regulering, f.eks. pneumatisk, hydraulisk, elektronisk, elektrisk, digital eller en kombinasjon av disse, idet oppfinnelsen kan innbefatte en hvilken som helst av disse typer. Videre skal det påpekes at de primære regulatorer som er vist i de logiske diagrammer, på fig. 1, er angitt som sluttreguleringselementer.
På fig. 2 er de modifiserende signaler hvorav ett
eller flere påtrykkes separat på hver enkelt reguleringssløyfe, angitt som megawattfeil (MWe),strupetrykkfeil (TPe), fødevanns-temperaturfeil (FWT ) og reaktorkjølemiddeltemperaturfeil (RCTe).
Fig. 3 er et logisk diagram for undersløyfene til frembringelse av de nevnte modifiserende signaler. Matereguleringssignalet sendes over en signalleder 34 til funksjons-generatorene 35, 36, 37 og 39, som hver har til formål å til-passe matereguleringssignalet slik at utgangssignalet fra generatorene representerer det riktige eller innstilte verdipunkt for den variable hver generator er tilknyttet for den da eksisterende størrelse av det primære matereguleringssignal.
Funksjonsgeneratoren 35 frembringer et settpunkt-signal svarende til det riktige strupetrykk for det eksisterende primære matereguleringssignal som sammenliknes i en differanseenhet 40 med et signal frembrakt i strupetrykksenderen 41, og gir et utgangssignal svarende til strupetrykkfeilen (TP e
Et feilsignal svarende til Mw-feilen (MWe) frembringes ved å sammenlikne utgangssignalet fra funksjonsgeneratoren 36 med det utgangssignal som frembringes i MWrsender.en 42, i en differanseenhet 43.
Et signal svarende til gjennomsnitlig fødevannstempera-turfeil (FWTg) frembringes ved å ta gjennomsnittet av fødevanns-temperaturfeilene (FWTgA) og (FWTeB) i henholdsvis sløyfene A
og B. Som vist vil således utgangssignalet fra funksjonsgeneratoren 47, som representerer den normale fødevannstemperatur i, forhold til ytelsesbehovet med alle fødevannsekstraksjonsvarmere i drift og i normalt arbeid, bli sammenliknet, i en differanseenhet 44A, med et signal som tilsvarer den virkelige fødevanns-temperatur i sløyfen A, frembrakt i fødevannstemperatursenderen 46. På samme måte vil utgangssignalet fra funksjonsgeneratoren 37 bli sammenliknet i differanseenheten 44B med et signal som tilsvarer den virkelige fødevannstemperatur i sløyfen B frembrakt i fødevannstemperatursenderen 47. Utgangssignalene fra differanseenhetene 44A og 44B tilført en summeringsenhet 45 frembringer et utgangssignal (FWT^) som tilsvarer den gjennomsnitlige fødevannstemperaturfeil.
Et signal svarende til reaktorkjølemiddeltemperatur-feil (RCTe) frembringes ved sammenlikning,- i en differanseenhet 50 av utgangssignalet fra funksjonsgeneratoren 38 med et'signal som tilsvarer den gjennomsnitlige reaktorkjølemiddeltemperatur frembrakt i summeringsenheten 51 på grunnlag av signaler frembrakt i summeringsenhetene 52 og 53. Summeringsenheten 52 gir gjennomsnittsverdier for de signaler som er frembrakt i temperatursenderne 54 og 55 svarende til temperaturen på kjølemidlet som kommer inn i og forlater reaktoren 1 i kjølesløyfen A. På samme måte gir summeringsenheten 53 gjennomsnittsverdier for signaler som er frembrakt i temperatursenderne 56, 57 svarende til temperaturen på kjølemidlet som kommer inn og forlater reaktoren 1 i kjølesløyfen B.
Som det fremgår av fig. 2 blir de angitte feilsignaler påtrykket en eller flere dataenheter. For å unngå for kompli-serte tegninger er feilsignallederne fra differanseenhetene 40, 43, 45 og 50 ikke vist, idet det er klart at f.eks. signalet (TPg) som er frembrakt i differanseenheten 40 blir påtrykket
de dataenheter som viser en (TP e) inngang.
Når det gjelder de reguleringssløyfer som er vist på fig. 2 for regulering av dampstrøm til turbinen, fødevannsstrøm og reaktorens varmeytelse, skal det påpekes at visse feilsignaler innføres av integreringsenhetene 58, 59 og 6 0 idet utgangssignalene fra disse sendes til multiplikasjonsenheter 61, 62 og 63 og tjener til å innføre en kalibreringskorrigering for stabil tilstand i- det primære matereguleringssignal. Andre signaler blir, som vist, innført i sammeringsenhetene 64, 65, 66, og tjener til å innføre forspenningskorrigeringer i det primære matereguleringssignal proporsjonalt med plutselige forandringer i feilsignalene. De spesielle feilsignaler som påtrykkes for å få til en kalibreringskorrigering for stabil tilstand eller påtrykkes for å få til en forspennings- eller plutselig korrigering er avhengig av den spesielle reguleringssløyfe det gjelder.
Når det gjelder reguleringssløyfen for reaktorens varmeytelse,vil et modifisert matereguleringssignal frembrakt av funksjonsgeneratoren 63A betjene drivanordninger 102 for reguleringstaver for å holde reaktorens.varmeytelse lik det det er behov for for å tilfredsstille kraftforbruket under stabile tilstander. Megawattfeil er innført for å gi en kalibreringskorrigering for stabil tilstand ved hjelp av integreringsenheten 60 og multiplikasjonsenheten 63. Signaler som gir en forspen-ningskorreksjon og korreksjon for plutselige forandringer svarende til temperaturfeil for reaktorens kjølemiddel, strupetrykkfeil og megawattfeil innføres gjennom summeringsenheten 66. Drivanordningene 102 for reguleringsstaven er plasert slik at
de opprettholder virkelig reaktorvarmeytelse i overensstemmelse med reguleringssignalet fra summeringsenheten 66 ved hjelp av en lokal tilbakekoplingssløyfe, omfattende en differanseenhet 103 hvori utgangssignalet fra summeringsenheten 66 sammenliknes med et signal som tilsvarer den virkelighete neutronenergi (N^) som frembringes i neutronenergisenderen 48. Utgangssignalet frå differanseenheten 103 regulerer gjennom en proporsjonal pluss-
integralenhet 104 styringen for driften av drivanordningen 102 for reguleringsstavene for å holde den virkelige neutronenergi, lik den det er behov for for opprettholdelse av kraftytelsen fra kraftanlegget,på den verdi som bestemmes av summeringsenheten 66.
Når det gjelder reguleringssløyfen for strømning av damp til turbinen, styrer det modifiserte matereguleringssignal reguleringsventilene 19 for turbinen. (Det reguleringssignal som sendes til reguleringsventilene 19 kan ved hjelp av analoge eller digitale kretser og liknende, tilpasses en hvilken som helst type reguleringsmekanisme for turbinventilér). Strupetrykkfeil, innført ved hjelp av integreringsenheten 58, tjener til å redusere turbinventilens stilling og dermed behovet for strømmende damp ved et fall i damptrykket under innstilt verdi og omvendt. For å hindre uriktig korrigering av den stabile tilstand for dampstrømmen blir et signal svarende til megawatt-feilen, subtrahert fra strupetrykkfeilen i differanseenheten770. Signaler svarende til gjennomsnitlig kjølemiddeltemperaturfeil, fødevannstemperaturfeil, strupetrykkfeil og megawattfeil blir påtrykket som riktig oppnådde forspenningskorreksjoner av måte-reguleringssignalet i summeringsenheten 64.'Under drift vil et fall i den gjennomsnitlige kjølemiddeltemperatur bevirke en reduksjon av dampstrømmen til turbinen, et fall i fødevannstempe-raturen som f.eks. skyldes svikt i en fødevannvarmer, bevirker reduksjon av dampstrømmen for å kompensere for fallet i ekstrak-sjonsstrøm, hvorved man unngår den plutselige økning i kraftytelse som ellers ville være resultatet,, mens et fall i strupetrykket bevirker reduksjon av dampstrømmen til turbinen,og et fall i kraftytelsen fører til en tilsvarende økning i dampstrøm-men til turbinen. Proporsjonale korreksjoner som innføres fra summeringsenheten 64 sørger for å stabilisere driften av kraftanlegget under svingende tilstander. Reguleringssignalet fra summeringsenheten 64 overføres til det endelige reguleringsele-ment, nemlig turbinreguleringsventilene 19.
Foråt det skal eksistere et fast forhold mellom reguleringssignalet fra enheten 64 og størrelsen på dampstrømmen til turbinen finnes det en lokal tilbakekoplingssløyfe. Et signal svarende til den egentlige dampstrøm til turbinen frembringes i en første trinns trykksender 71, og signalet blir sammenliknet med utgangssignalet fra enheten 64 i en differanse enhet 72. Signalet som er frembrakt i den proporsjonale-pluss-integralenhet 73 justerer turbinens reguleringsventiler etter behov for å holde det signal som frembringes i senderen 71
likt med utgangssignalet fra summeringsenheten 64.
Som det vil fremgå av den følgende beskrivelse stilles reguleringsventilene 19 for dampstrøm til turbinen inn etter behov for å gi den turbindampstrøm som kreves av utgangssignalet fra summeringsenheten 64. Om det ønskes kan det, som beskrevet i U.S. patent nr. 3.894.396, anvendes begrensnings-reguleringer i reguleringssløyfén for dampstrømmen slik at damp-strømmen til turbinen justeres etter behov for å hindre at strupetrykket svinger fra et innstilt punkt ut over på forhånd bestemte grenser.
Når det gjelder reguleringen av strømmen av fødevann holdes den totale fødevannsstrøm i et bestemt forhold til et modifisert matereguleringssignal, og fødevannstrømmen tilben dampgenerator i forhold til fødevannsstrømmen til den annen dampgenerator justeres slik at det opprettholder like gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer i sløyfene A og B.
Matningsreguleringssignalet, etterat det er modifisert i funksjonsgeneratoren 62A, styres i parallell, en ventil 75 som regulerer fødevannsstrømmen til dampgeneratoren 3 og en ventil 76 som regulerer fødevannsstrømmen til dampgeneratoren
4. Den totale fødevannsstrøm til dampgeneratoren 3 og 4 holdes lik behovet av en tilbakekoplingssløyfe som omfatter strømnings-senderen 77, en differanseenhet 78 og proporsjonal-pluss-integralenheten 79. Utgangssignalet som frembringes i proporsjonal-pluss-integralenheten 79 sendes gjennom ledere 80 og 81 til summeringsenheter 82 og 83 og vil dermed justere fødevannsstrøm-men til dampgeraratorene 3 og 4 likt. Under normale driftsbeting-elser vil således dampytelsen fra dampgeneratorene holdes like. En lokal tilbakekoplingssløyfe finnes for dampgeneratoren 1 og den omfatter en strømningssender 84, differansenhet 85 og pro-pors jonal-pluss-integralenheten 86. En liknenden tilbakekoplings-sløyfe finnes for dampgeneratoren 4, og den omfatter en strøm-ningsvender 87, en differanseenhet 88 og proporsjonal-pluss-integralenheten 89. i?å denne måte holdes strømmen av fødevann til dampgeneratoren 3 proporsjonalt med utgangssignalet fra summeringsenheten 82,og fødevannstrømmen til dampgeneratoren 4 holdes, proporsjonalt med utgangssignalet fra summeringsenheten 83. Fødevannsreguleringen, så langt den hittil er beskrevet, sørger således for å holde den totale fødevannsstrøm til dampgeneratorene 3 og 4 proporsjonalt med det signal som frembringes i summeringsenheten 65, mens fødevannsstrømmen til dampgeneratoren 3 holdes proporsjonal med utgangssignalet fra summeringsenheten 82 og fødevannsstrømmen til dampgeneratoren 4 er proporsjonal med utgangssignalet fra summeringsenheten 83.
Denne likhet når det gjelder fødevannsstrømmen til dampgeneratorene 3 og 4 blir imidlertid kontinuerlig justert etter behov for å holde de gjennomsnitlige kjølemiddeltempera-. turer i sløyfene A og B like. Som vist på fig. 3 er utgangssignalet fra summeringsenheten 52 proporsjonalt med de gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer i sløyfen A, der kjølemidlet løper inn i og forlater reaktoren 1, og utgangssignalét fra summeringsenheten 53 er proporsjonal med de gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer i sløyfen B, der kjølemidlet løper inn i og ut av reaktoren 1. Som vist på fig. 2 blir et utgangssignal som er proposjonalt med forskjellene i kjølemiddeltemperaturer i sløyfen A og sløyfen B frembrakt i differanseenheten 90, og signalet blir,gjennom proporsjonal-pluss-integralenheten 91 og summeringsenheten 92, innført i en multiplikasjonsenhet 93 som får utgangssignal fra summeringsenheten 65. Matningsreguleringssignalet som bestemmer hastigheten på fødevannsstrømmen til dampgeneratoren 3 blir således modifisert i overensstemmelse med forskjellen mellom de gjennomsnitlige kjølemiddeltempera-turer i sløyfene A og B. Hvis den gjennomsnitlige kjølemiddel-temperatur i sløyfen A er mindre enn den gjennomsnitlige kjøle-middeltemperatur i sløyfen B vil fødevannstrømmen til dampgeneratoren 3 bli redusert og omvendt.
Samtidig med endringer i fødevannsstrømmen til dampgeneratoren 3 vil reguleringen tre i virksomhet og frembringe en lik, men motsatt rettet endring i fødevannsstrømmen til generatoren 4. Utgangssignalet fra multiplikasjonsenheten 93 som representerer behovet for fødevannsstrøm til dampgeneratoren 3, påtrykkes gjennom en signalleder 94 til differanseenheten 95, og det blir derved fra utgangssignalet fra summeringsenheten 6 5 trukket en verdi svarende til behovet for fødevannstrøm til dampgeneratoren 3. Utgangssignalet fra differanseenheten 9 5 som er proposjonal med forskjellen mellom totalt fødevannsbehov og fødevannsbehovet for dampgeneratoren 3 vil således være det korrekte fødevannsbehov for dampgeneratoren 4.
Reguleringen på grunnlag av forskjellen i gjennomsnitlig temperatur på kjølemiddel i sløyfene er, selv om den er meget nøyaktig, forholdsvis langsom fordi den er avhengig av temperaturmålinger, og disse har en forholdsvis lang tids-' konstant. Forandringer i gjennomsnitlige kjølemiddeltempera-turer som kan oppnås ved gradvis kjelestendannelse i én dampgenerator sammenliknet med den annen, blir tilfredsstillende håndtert, men for å kunne ta hensyn til hurtige, voldsomme og muligens katastrofale forandringer i de gjennomsnitlige kjøle-middeltemperaturer, forandringer som kan oppstå f.eks. ved svikt i en kjølemiddelpumpe, tar foreliggende oppfinnelse sikte på å komme frem til en regulator som kan foreta øyeblikkelige forandringer i de relative hastigheter på fødevannsstrømmene til dampgeneratorene på en push-pullmåte som en tilnærmelse til den resulterende forandring i forskjellen mellom de gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer i sløyfene. Etter en slik tilnærmelse arbeider reguleringen på grunnlag av forskjellen i gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer i sløyfene og innfører en forholdsvis langsom fortsatt endring inntil de gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer i sløyfene igjen blir like.
På fig. 2 er dette prinsipp vist anvendt på en plutselig forandring i kjølemiddelstrømmen slik den kan oppstå ved at en kjølemiddelpumpe i sløyfen A eller B faller ut. Enhver forandring i kjølemiddelstrømmen i en sløyfe sammenliknet med kjølemiddelstrømmen i en annen sløyfe frembringer en proporsjonal forandring i de relative størrelser av fødevannsstrømmen til dampgeneratorene, og derved forutsees den forandring i gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer som ville være resultatet av en slik forandring i de relative kjølemiddelstrømmer i sløyfene.
Funksjonsgeneratoren 96 frembringer et utgangssignal som svarer til kjølemiddelstrømmen gjennom sløyfen A målt av strømningssenderen 97. Funksjonsgeneratoren 98 frembringer et utgangssignal svarende til kjølemiddelstrømmen gjennom sløyfen B målt av en strømningssender 99. Disse to utgangssignaler sammenliknes i en differanseenhet 100, og utgangssignalet fra denne blir ført til summeringsenheten 92. En reduksjon i kjøle-middelstrømmen gjennom sløyfen A frembrakt f.eks. ved svikt i kjølemiddelpumpen 7, vil reguleringen arbeide slik at den proporsjonalt reduserer strømmen av fødevann til dampgeneratoren 3 og foretar en proporsjonal økning i fødevannsstrømmen til dampgeneratoren 4 og omvendt. Deretter vil reguleringen på grunnlag av forskjellen i gjennomsnitlige sløyfetemperaturer modifisere forandringen i de relative størrelser av fødevannsstrøm-
men på en kontinuerlig måte inntil de gjennomsnitlige sløyfe-temperaturer er like.
Dette prinsipp er videre vist på fig. 2 anvendt for
å forutse forskjeller i gjennomsnitlige kjølemiddeltemperaturer i sløyfene frembrakt ved forandringer i de relative fødevanns-temperaturer til dampgeneratorene 3 og 4, noe som f.eks. kan skyldes svikt i en fødevannsvarmer. Hvis man f.eks. antar at fødevannsvarmeren 29 faller ut, vil det ventede resultat være en senkning av temperaturen på det kjølemiddel som kommer inn i reaktoren 1 fra dampgeneratoren 3, og dette vil føre til en senkning av den gjennomsnitlige kjølemiddeltemperatur i sløyfen A. Systemet i henhold til oppfinnelsen forutser denne endring
og kan gjøre en øyeblikkelig forandring i mengdene av fødevann-strøm til dampgeneratorene. En forspent reguleringsvirkning fra differanseneheten 101 virker på summeringsenheten 92 og fører til multiplikasjonsenheten 9 3 for å øke fødevannstrømmen til dampgeneratoren 4 og redusere strømmen av fødevann til dampgeneratoren 3.
For oversiktens skyld er det fra tegninger og beskrivelse utelatt detaljer når disse ikke er direkte knyttet til oppfinnelsen og er velkjent fra sine områder. Således er på
fig. 1 dampgeneratoren 3 og 4 utstyrt med mange parallelle rør som vanlig er i dampgeneratorer, med engangs gjennomløp. På
samme måte er drivanordningene 102 for styrestavene og kjerne-kraf tsenderen 48 vist som blokkdiagrammer for å angi at reguleringssystemet kan anvendes på en hvilken som helst av en
rekke typer anordninger man har til rådighet for regulering av kjernekraftnivået og for måling av dette. Videre ville man ha de vanlige og velkjente beskyttelsessystemer og begrensende reguleringer som anvendes i kjernekraftanlegg. Da slike sys-
temer og reguleringer ikke utgjør noen del av oppfinnelsen er
de utelatt fra tegninger<p>g beskrivelse.

Claims (15)

1. Anordning ved reguleringssystem for kjernekraftanlegg, omfattende en trykkvannsreaktor (1), en dampgenerator (3) med enkeltgjennomløp forsynt med fødevannstilførsel (27), en turbingenerator (12) som tilføres damp fra dampgeneratoren (3), og anordninger som opprettholder en strøm av vann (7,8) under trykk gjennom reaktoren (1) og dampgeneratoren (3), en andre anordning for regulering av reaktorens varmeavgivning (102), og en tredje anordning for regulering av strømnings-hastigheten av fødevannet til dampgeneratoren (75)karakterisert vedanordninger til frembringelse av et matnincfsregulerende signal (33) som er proporsjonalt med den ønskede kraftytelse av kraftanlegget og ved at de andre og tredje anordninger utelukkende påvirkes av og styres i parallell av det materegulerende signal, hvorved reaktorens varmeavgivning og strømningshastigheten på fødevannet til dampgeneratoren (3) holdes i et bestemt funksjonelt forhold til det matningsregulerende signal.
2. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 1,karakterisert veden fjerde anordning for regulering av dampstrømmen fra dampgeneratoren til turbinen (19), hvilken fjerde anordning bare påvirkes av og styres i parallell med den andre (102) og tredje (75) anordning, ved hjelp av det materegulerende signal.
3. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 1,karakterisert vedat den innbefatter en funk-sjonsgenerator (63a) som påvirkes av det matningsregulerende signal og frembringer et modifisert matningsregulerende signal, og ved at den andre anordning (102) påvirkes av det modifiserte matningsregulerende signal.
4. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 1,karakterisert vedat den innbefatter anordninger (60, 63) til modifisering av følsomheten av den nevnte annen anordning (102) overfor det matningsregulerende signal i forhold til tidsintergralet av forskjellen mellom den ønskede og den virkelige kraftytelse fra kraftanlegget.
5. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 2,karakterisert vedat kraftanlegget som har en flerhet av kritiske parametre, innbefatter anordninger 166,65,64) for modifisering av den bestemte følsomhet av den andre (102), tredje (75) og fjerde (19) anordning i forhold til forandringene i verdiene av den nevnte flerhet av parametre .
6. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 1,karakterisert vedat den har anordninger (59a, 59) for modifisering av følsomheten av den tredje anordning (75) overfor det matningsregulerende signal i forhold til tidsintergralet av avvikelsen fra et innstilt punkt av de gjennomsnitlige temperaturer på trykkvannet som kommer inn i og forlater reaktoren (1).
7. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 6,karakterisert vedanordninger (43, 59a) for modifisering av følsomheten av en tredje anordning (75) i overensstemmelse med gjennomsnittet av temperaturene på trykkvannet som kommer inn i og forlater reaktoren, i forhold til det innstilte punkt proporsjonalt med forskjellen mellom den ønskede og den virkelige kraftytelse fra kraftanlegget.
8. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 1,karakterisert vedanordninger (97, 96) for modifisering av følsomheten av den tredje anordning (75) overfor det matningsregulerende signal i funksjonelt forhold til forandringer i størrelsen på trykkvannsstrømmen gjennom dampgeneratoren.
9. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 1,karakterisert vedanordninger (44a) til modi-fikasjon av følsomheten av den tredje anordning (75) overfor det matningsregulerende signal i forhold til forandringer i temperaturen på fødevannet som kommer inn i dampgeneratoren.
10. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 1,karakterisert vedat kjernekraftanlegget har en ytterligere dampgenerator (4) med enkeltgjennomløp forsynt med fødevannstilførsel (28) og for tilførsel av damp til turbingeneratoren (12), og anordninger (9, 10) som opprettholder trykkvannsstrømmen gjennom reaktoren (1) og den ytter ligere dampgenerator (4), og omfattende anordninger (62a) for opprettholdelse av den samlede strøm av fødevann til generatorene i et bestemt funksjonelt forhold til det matningsregulerende signal (33).
11. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 10,karakterisert vedat det omfatter anordninger (101, 93, 95) for regulering av de innbyrdes størrelser av fødevannsstrøm til dampgeneratorene i overensstemmelse med forskjellen på de gjennomsnitlige temperaturer på trykkvannet som kommer inn i og forlater den førstnevnte dampgenerator (3) og den ytterligere dampgenerator (4).
12. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 11,karakterisert vedanordninger (90, 91) til justering av de relative størrelser på fødevannsstrømmen til dampgeneratorene i overensstemmelse med forandringene i de innbyrdes størrelser på strøm av trykkvann gjennom dampgeneratorene .
13. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 10,karakterisert vedanordninger (97,99,100) for regulering av de innbyrdes størrelser av fødevannstrøm til dampgeneratorene i overensstemmelse med forandringer i de innbyrdes størrelser av trykkvannstrømmene til dampgeneratorene.
14. Anordning ved reguleringsystem som angitt i krav 10,karakterisert vedanordninger (92, 101) for regulering av de innbyrdes størrelser av fødevannstrøm til dampgeneratorene i. forhold til forskjellen på temperaturene og fødevann som tilføres dampgeneratorene.
15. Anordning ved reguleringssystem som angitt i krav 10,karakterisert vedanordninger (90, 92, 93,
95, 97, 99, 100, 101) for regulering av de innbyrdes stør-relser av fødevannstrøm til dampgeneratoren i overensstemmele med den algebraiske sum av forskjellen (90) mellom de gjennomsnitlige temperaturer på trykkvann som kommer inn i og forlater dampgeneratorene, ved innbyrdes størrelser på trykkvannsstrømmene gjennom dampgeneratoren (91, 99, 100) og forskjellen i temperatur på fødevann som tilføres dampgeneratorene (101, 91).
NO762710A 1975-09-25 1976-08-04 Anordning ved reguleringssystem for kjernekraftanlegg NO145900C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/616,693 US4061533A (en) 1975-09-25 1975-09-25 Control system for a nuclear power producing unit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO762710L NO762710L (no) 1977-03-28
NO145900B true NO145900B (no) 1982-03-08
NO145900C NO145900C (no) 1982-06-16

Family

ID=24470585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO762710A NO145900C (no) 1975-09-25 1976-08-04 Anordning ved reguleringssystem for kjernekraftanlegg

Country Status (21)

Country Link
US (1) US4061533A (no)
JP (1) JPS5240295A (no)
AT (1) AT361090B (no)
BE (1) BE841175A (no)
BR (1) BR7602761A (no)
CH (1) CH613299A5 (no)
DE (1) DE2620887A1 (no)
EG (1) EG13661A (no)
ES (1) ES445546A1 (no)
FI (1) FI761206A (no)
FR (1) FR2326012A1 (no)
GB (1) GB1520069A (no)
IL (1) IL49408A (no)
IT (1) IT1059346B (no)
MX (1) MX3112E (no)
NL (1) NL7601262A (no)
NO (1) NO145900C (no)
PH (1) PH13087A (no)
SE (1) SE7605981L (no)
YU (1) YU109076A (no)
ZA (1) ZA762280B (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2426933A1 (fr) * 1978-05-25 1979-12-21 Framatome Sa Procede de regulation du niveau d'eau dans les chaudieres ou generateurs de vapeur
US4290850A (en) * 1978-09-01 1981-09-22 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for controlling feedwater flow to steam generating device
US4302288A (en) * 1978-10-23 1981-11-24 General Electric Company Fluid level control system
US4326917A (en) * 1979-10-02 1982-04-27 The Babcock & Wilcox Company Method of nuclear reactor control using a variable temperature load dependent set point
US4336105A (en) * 1979-12-05 1982-06-22 Westinghouse Electric Corp. Nuclear power plant steam system
US4656335A (en) * 1983-05-16 1987-04-07 The Babcock & Wilcox Company Start-up control system and vessel for LMFBR
US4551796A (en) * 1983-06-03 1985-11-05 Combustion Engineering, Inc. Liquid level control system for vapor generator
US4975238A (en) * 1988-09-01 1990-12-04 Mpr, Inc. Control system for a nuclear steam power plant
US8166925B2 (en) * 2007-10-26 2012-05-01 Fccl Partnership Method and apparatus for steam generation
US9335042B2 (en) 2010-08-16 2016-05-10 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Steam temperature control using dynamic matrix control
US9447963B2 (en) 2010-08-16 2016-09-20 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Dynamic tuning of dynamic matrix control of steam temperature
US9217565B2 (en) * 2010-08-16 2015-12-22 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Dynamic matrix control of steam temperature with prevention of saturated steam entry into superheater
JP5872821B2 (ja) * 2011-08-26 2016-03-01 三菱Fbrシステムズ株式会社 発電プラントの蒸気再加熱システム
US9163828B2 (en) 2011-10-31 2015-10-20 Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. Model-based load demand control
CN103811081B (zh) * 2012-11-14 2016-05-11 中国广核集团有限公司 一种防止核电站安全保护系统误动的方法和装置
ES2846148T3 (es) * 2015-04-21 2021-07-28 General Electric Technology Gmbh Generador de vapor de un solo paso de sal fundida
RU2672559C1 (ru) * 2016-11-30 2018-11-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") Система автоматического регулирования частоты тока в сети с участием АЭС

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3008889A (en) * 1953-08-07 1961-11-14 Bailey Meter Co Control systems
US3042600A (en) * 1956-11-28 1962-07-03 Gen Electric Reactor control
BE568438A (no) * 1957-06-12
US3061533A (en) * 1958-05-12 1962-10-30 United Eng & Constructors Inc Control means for a boiling water nuclear reactor power system
US3276964A (en) * 1960-05-31 1966-10-04 Combustion Eng Segmented nuclear reactor core having pivotable outer control assemblies
FR1356683A (fr) * 1962-06-07 1964-03-27 Sulzer Ag Procédé pour l'exploitation d'un réacteur nucléaire et réacteur nucléaire pour sa mise en application
CH397884A (de) * 1962-09-10 1965-08-31 Sulzer Ag Verfahren zur Regelung einer Kernreaktoranlage und Kernreaktoranlage zur Ausübung des Verfahrens
FR1527695A (fr) * 1966-02-03 1968-06-07 Stein & Roubaix S A Installation thermique
GB1172110A (en) * 1967-11-30 1969-11-26 Nuclear Design And Constructio Fluid-Cooled Nuclear Reactors
US3630839A (en) * 1968-11-26 1971-12-28 Westinghouse Electric Corp System and method for operating a boiling water reactor-steam turbine plant
US3671390A (en) * 1969-02-14 1972-06-20 Gen Electric Fast initial response nuclear reactor control system
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

Also Published As

Publication number Publication date
ZA762280B (en) 1977-11-30
JPS5240295A (en) 1977-03-29
BE841175A (fr) 1976-08-16
AT361090B (de) 1981-02-25
PH13087A (en) 1979-11-23
US4061533A (en) 1977-12-06
EG13661A (en) 1982-03-31
BR7602761A (pt) 1977-05-10
NL7601262A (nl) 1977-03-29
FR2326012A1 (fr) 1977-04-22
FI761206A (no) 1977-03-26
IL49408A (en) 1979-05-31
GB1520069A (en) 1978-08-02
IT1059346B (it) 1982-05-31
DE2620887A1 (de) 1977-03-31
FR2326012B1 (no) 1981-11-20
ATA313376A (de) 1980-07-15
CH613299A5 (no) 1979-09-14
IL49408A0 (en) 1976-07-30
SE7605981L (sv) 1977-03-26
NO762710L (no) 1977-03-28
ES445546A1 (es) 1977-10-16
AU1348576A (en) 1977-11-03
YU109076A (en) 1985-03-20
MX3112E (es) 1980-04-18
NO145900C (no) 1982-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO145900B (no) Anordning ved reguleringssystem for kjernekraftanlegg
KR890001172B1 (ko) 복합형 순환 발전 설비용 증기 터어빈의 동작 및 댐퍼 제어시스템
EP0098037B1 (en) Electric power generation systems and methods of operating such systems
EP0363979B1 (en) Waste heat recovery boiler system and method of operating the same
US10167743B2 (en) Method for controlling a steam generator and control circuit for a steam generator
US4776301A (en) Advanced steam temperature control
US4421068A (en) Optimization of steam distribution
US7053341B2 (en) Method and apparatus for drum level control for drum-type boilers
SE426756B (sv) Syrsystem for matarvattnet vid ett kernkraftverk
CN103557511A (zh) 一种电站锅炉主蒸汽温度全程控制方法
US4039846A (en) Control of a steam-heating power plant
KR100584836B1 (ko) 원자력발전소의 급수제어밸브 운전차압을 고려한급수제어시스템 및 그 제어방법
US3837167A (en) Control system for a two boiler, single turbine generator power producing unit
CN104864385A (zh) 一种计算超临界机组给水流量指令的方法和装置
CN113464920B (zh) 一种母管蒸汽压力协调控制方法及系统
GB2140938A (en) Liquid level control system for vapour generator
JP5723220B2 (ja) 発電プラント
US3947319A (en) Nuclear reactor plants and control systems therefor
CA1048662A (en) Control system for a nuclear power producing unit
KR800000720B1 (ko) 원자력 발전설비를 위한 제어시스템
GB1005850A (en) Improvements in and relating to nuclear reactor plant
JP2009014319A (ja) 給水制御装置および給水制御方法
Durrant Control system for a nuclear power producing unit
JPH0454204A (ja) 抽気復水タービンの制御装置
KR20220070954A (ko) 원자력발전소 증기발생기 수위 제어를 위한 주제어밸브와 보조제어밸브의 통합 제어논리 장치 및 장치의 동작 방법