JPH0915380A - 原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備 - Google Patents
原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備Info
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- JPH0915380A JPH0915380A JP7163971A JP16397195A JPH0915380A JP H0915380 A JPH0915380 A JP H0915380A JP 7163971 A JP7163971 A JP 7163971A JP 16397195 A JP16397195 A JP 16397195A JP H0915380 A JPH0915380 A JP H0915380A
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】原子炉の自動停止に至るトラブルを回避し、安
定運転を確保する。 【構成】空気圧縮機1,空気貯槽2および空気除湿機3
が直列接続し、空気除湿機3は圧力ヘッダー4に接続す
る。圧力ヘッダー4には主圧力変換器15と原子炉系圧力
ヘッダー5,R/W系圧力ヘッダー6およびタービン系
圧力ヘッダー7に接続するヘッダー止め弁8を接続す
る。R/W系圧力ヘッダー6とタービン系圧力ヘッダー
7には非重要止弁10,自動遮断弁11,流量制限器13,圧
力スイッチおよび局所空気貯槽14を接続する。原子炉系
圧力ヘッダー5には原子炉系重要止弁9と非重要弁10が
接続し、原子炉系重要止弁9の下流側には自動遮断弁1
1,流量制限器13,圧力スイッチ12,局部空気貯槽14お
よび三方弁21が接続する。三方弁21には所内用圧縮空気
系23からの減圧弁24と局部除湿機22が接続する。非重要
負荷17,18,19等で圧力を下げる流量増大が発生する
と、流量制限器13で流量制限し、圧力スイッチ12が圧力
低下を感知して自動遮断弁11を閉じる。
定運転を確保する。 【構成】空気圧縮機1,空気貯槽2および空気除湿機3
が直列接続し、空気除湿機3は圧力ヘッダー4に接続す
る。圧力ヘッダー4には主圧力変換器15と原子炉系圧力
ヘッダー5,R/W系圧力ヘッダー6およびタービン系
圧力ヘッダー7に接続するヘッダー止め弁8を接続す
る。R/W系圧力ヘッダー6とタービン系圧力ヘッダー
7には非重要止弁10,自動遮断弁11,流量制限器13,圧
力スイッチおよび局所空気貯槽14を接続する。原子炉系
圧力ヘッダー5には原子炉系重要止弁9と非重要弁10が
接続し、原子炉系重要止弁9の下流側には自動遮断弁1
1,流量制限器13,圧力スイッチ12,局部空気貯槽14お
よび三方弁21が接続する。三方弁21には所内用圧縮空気
系23からの減圧弁24と局部除湿機22が接続する。非重要
負荷17,18,19等で圧力を下げる流量増大が発生する
と、流量制限器13で流量制限し、圧力スイッチ12が圧力
低下を感知して自動遮断弁11を閉じる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自己隔離機能と事故防御
機能を併せ持つ原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備
に関する。
機能を併せ持つ原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備
に関する。
【0002】
【従来の技術】計装用圧縮空気系(以降IA系)はプラ
ントの安定運転には欠くことのできない重要設備であ
る。IA系は空気圧縮機,空気貯槽,空気除湿機,空気
配管および弁の組み合わせで構成されており、プラント
の中を動脈のように張り巡らされ圧縮空気を必要とする
計装品,調整弁および空気作動弁に圧縮空気を供給して
いる。
ントの安定運転には欠くことのできない重要設備であ
る。IA系は空気圧縮機,空気貯槽,空気除湿機,空気
配管および弁の組み合わせで構成されており、プラント
の中を動脈のように張り巡らされ圧縮空気を必要とする
計装品,調整弁および空気作動弁に圧縮空気を供給して
いる。
【0003】また、原子炉を自動停止させるスクラム弁
にも圧縮空気を供給している。IA系が何等かの原因に
より圧縮空気の供給が満足されなくなると、スクラム弁
に加わる空気圧が減少し、一定の圧力値以下になればス
クラム弁が開き制御棒が炉心に挿入され原子炉が自動停
止することになる。
にも圧縮空気を供給している。IA系が何等かの原因に
より圧縮空気の供給が満足されなくなると、スクラム弁
に加わる空気圧が減少し、一定の圧力値以下になればス
クラム弁が開き制御棒が炉心に挿入され原子炉が自動停
止することになる。
【0004】IA系は空気圧縮機の故障などで圧縮空気
の供給ができなくなると、所内用圧縮空気系(以下SA
系)から圧縮空気を受け入れバックアップされる多重防
衛機構を持っている。
の供給ができなくなると、所内用圧縮空気系(以下SA
系)から圧縮空気を受け入れバックアップされる多重防
衛機構を持っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、IA
系は何等かの原因により圧縮空気の供給が満足されなく
なると、原子炉を自動停止に至らせることになるプラン
トの安定運転に欠かせない重要な系統である。
系は何等かの原因により圧縮空気の供給が満足されなく
なると、原子炉を自動停止に至らせることになるプラン
トの安定運転に欠かせない重要な系統である。
【0006】IA系負荷はプラント内に非常に多く存在
し、IA系の空気供給配管は網の目のようにプラント内
を張り巡らされている。しかし、IA系の配管または負
荷に何等かの不具合が発生し空気の漏洩あるいは噴出が
生じると、空気は流失し続けることになる。
し、IA系の空気供給配管は網の目のようにプラント内
を張り巡らされている。しかし、IA系の配管または負
荷に何等かの不具合が発生し空気の漏洩あるいは噴出が
生じると、空気は流失し続けることになる。
【0007】このとき、不具合による流失量が空気圧縮
機の供給能力以下であればIA系は一定の圧力を維持し
IA系の機能は維持されるが、供給能力を上回る流失に
なればIA系統圧力が下がり機能を失うことになる。
機の供給能力以下であればIA系は一定の圧力を維持し
IA系の機能は維持されるが、供給能力を上回る流失に
なればIA系統圧力が下がり機能を失うことになる。
【0008】IA系の空気使用量はプラントの通常運転
時では約5〜10Nm3 /min であり、これを各負荷に配る
ための配管は口径50mmΦ以下のステンレス鋼か銅合金の
細い配管である。設計上、内部圧力には十分耐えられる
が、配管を損なうような外力には強いとは言えない。こ
こでいう外力とは、機械的な力を受ける場合とか外部環
境要因による腐食などである。このように、比較的脆弱
な設備である面も持っている。
時では約5〜10Nm3 /min であり、これを各負荷に配る
ための配管は口径50mmΦ以下のステンレス鋼か銅合金の
細い配管である。設計上、内部圧力には十分耐えられる
が、配管を損なうような外力には強いとは言えない。こ
こでいう外力とは、機械的な力を受ける場合とか外部環
境要因による腐食などである。このように、比較的脆弱
な設備である面も持っている。
【0009】生物における血管などの配管系は自己保修
能力を持っている。血管に例えれば、血管が切れると止
血作用が働いて血液の流失を止め、その後時間をかけて
血管を補修する。
能力を持っている。血管に例えれば、血管が切れると止
血作用が働いて血液の流失を止め、その後時間をかけて
血管を補修する。
【0010】IA系では自己完全補修能力は無理として
も、流失場所とその重要性を判断し、必要により当該負
荷を切り離してでもIA系の機能を持続させることが望
ましいが、現状設備ではこのような機能は持っていな
い。
も、流失場所とその重要性を判断し、必要により当該負
荷を切り離してでもIA系の機能を持続させることが望
ましいが、現状設備ではこのような機能は持っていな
い。
【0011】IA系で圧縮空気の供給ができなくなる
と、SA系からバックアップされるが、これはあくまで
もIA系の源のトラブルに対する自己防衛機能であり、
負荷側に張り巡らされた配管系の破断のようなトラブル
にはSA系がバックアップしても源の配管径で決まる供
給能力が限られ対応しきれない課題がある。
と、SA系からバックアップされるが、これはあくまで
もIA系の源のトラブルに対する自己防衛機能であり、
負荷側に張り巡らされた配管系の破断のようなトラブル
にはSA系がバックアップしても源の配管径で決まる供
給能力が限られ対応しきれない課題がある。
【0012】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、IA系の配管あるいは負荷の空気流失トラブ
ルによる機能喪失でプラントが自動停止することを極力
防止し、プラントの安定運転を確保することができる計
装用圧縮空気供給装置を提供することにある。
たもので、IA系の配管あるいは負荷の空気流失トラブ
ルによる機能喪失でプラントが自動停止することを極力
防止し、プラントの安定運転を確保することができる計
装用圧縮空気供給装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気圧縮機,
空気貯槽,空気除湿機,圧力ヘッダー,空気配管および
弁類の組み合わせで構成され、原子力発電所内の圧縮空
気を必要とする計装品,調整弁および空気作動弁に圧縮
空気を供給する原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備
において、前記圧力ヘッダーに主圧力変換器を設け、前
記圧力ヘッダーから下流側の空気配管に自動遮断弁,圧
力スイッチおよび局部空気貯槽を設けてなることを特徴
とする。
空気貯槽,空気除湿機,圧力ヘッダー,空気配管および
弁類の組み合わせで構成され、原子力発電所内の圧縮空
気を必要とする計装品,調整弁および空気作動弁に圧縮
空気を供給する原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備
において、前記圧力ヘッダーに主圧力変換器を設け、前
記圧力ヘッダーから下流側の空気配管に自動遮断弁,圧
力スイッチおよび局部空気貯槽を設けてなることを特徴
とする。
【0014】また、本発明は前記自動遮断弁の下流側と
前記圧力スイッチおよび前記局部空気貯槽との間に流量
制限器を設けてなるか、または前記流量制限器の下流側
に三方弁を接続し、この三方弁の下流負荷側と反対側接
続口に局部除湿機と減圧弁を接続してなることを特徴と
する。
前記圧力スイッチおよび前記局部空気貯槽との間に流量
制限器を設けてなるか、または前記流量制限器の下流側
に三方弁を接続し、この三方弁の下流負荷側と反対側接
続口に局部除湿機と減圧弁を接続してなることを特徴と
する。
【0015】
【作用】本発明はIA系に自己隔離機能と自己防御機能
をもたせ、重要負荷に対しては局部SA系でバックアッ
プすることで原子力発電所のプラントの安定運転を確保
する。すなわち、原子炉系非重要負荷およびR/W系,
換気空調系,タービン系等で破断等圧力を急激に下げる
流量増大が発生すると流量制限器により流量を制限する
とともにその近傍の圧力スイッチが圧力低下を感知し、
そのグループの自動遮断弁を閉じる。
をもたせ、重要負荷に対しては局部SA系でバックアッ
プすることで原子力発電所のプラントの安定運転を確保
する。すなわち、原子炉系非重要負荷およびR/W系,
換気空調系,タービン系等で破断等圧力を急激に下げる
流量増大が発生すると流量制限器により流量を制限する
とともにその近傍の圧力スイッチが圧力低下を感知し、
そのグループの自動遮断弁を閉じる。
【0016】さらに圧力低下が続いた場合、IAヘッダ
ーの圧力スイッチが圧力低で作動すると、予め重要度に
応じ決められた順序で各自動遮断を閉じHCU系(水圧
制御ユニット)の圧力低下を防止する。
ーの圧力スイッチが圧力低で作動すると、予め重要度に
応じ決められた順序で各自動遮断を閉じHCU系(水圧
制御ユニット)の圧力低下を防止する。
【0017】この際、破断したグループでない負荷グル
ープは局部空気貯槽つまりアキュムレータにより機能を
しばらく維持する。破断グループが隔離されたことによ
り遮断弁を開くことにより不具合グループだけと隔離す
る。
ープは局部空気貯槽つまりアキュムレータにより機能を
しばらく維持する。破断グループが隔離されたことによ
り遮断弁を開くことにより不具合グループだけと隔離す
る。
【0018】
【実施例】図1から図3を参照しながら本発明に係る原
子力発電所の計装用圧縮空気供給設備の一実施例を説明
する。図1において空気圧縮機1は空気貯槽2に接続
し、空気貯槽2は空気除湿機3に接続し、空気除湿機3
は圧力ヘッダー4に接続している。圧力ヘッダー4には
主圧力変換器15が接続している。
子力発電所の計装用圧縮空気供給設備の一実施例を説明
する。図1において空気圧縮機1は空気貯槽2に接続
し、空気貯槽2は空気除湿機3に接続し、空気除湿機3
は圧力ヘッダー4に接続している。圧力ヘッダー4には
主圧力変換器15が接続している。
【0019】圧力ヘッダー4はヘッダー止弁8を介して
原子炉系圧力ヘッダー5,放射性廃棄物処理(R/W)
系圧力ヘッダーおよびタービン系圧力ヘッダー7がそれ
ぞれ並列接続し、これらの圧力ヘッダー5,6,7には
HCUスクラム弁負荷20,原子炉系重要負荷16,原子炉
系非重要負荷17,R/W系非重要負荷18およびタービン
系非重要負荷19の負荷グループが接続している。また、
原子炉系重要弁9のうちの一つは水圧制御ユニット(H
CU)スクラム弁負荷20に接続している。
原子炉系圧力ヘッダー5,放射性廃棄物処理(R/W)
系圧力ヘッダーおよびタービン系圧力ヘッダー7がそれ
ぞれ並列接続し、これらの圧力ヘッダー5,6,7には
HCUスクラム弁負荷20,原子炉系重要負荷16,原子炉
系非重要負荷17,R/W系非重要負荷18およびタービン
系非重要負荷19の負荷グループが接続している。また、
原子炉系重要弁9のうちの一つは水圧制御ユニット(H
CU)スクラム弁負荷20に接続している。
【0020】つまり、原子炉系圧力ヘッダー5には複数
の原子炉系重要止弁9のグループと複数の非重要止弁10
のグループが並列接続し、R/W系圧力ヘッダー6とタ
ービン系圧力ヘッダー7には複数の非重要止弁10のグル
ープが配列接続している。各々の止弁9,10の下流側に
は自動遮断弁11,流量制限器13および圧力スイッチ12と
局部空気貯槽14が接続している。
の原子炉系重要止弁9のグループと複数の非重要止弁10
のグループが並列接続し、R/W系圧力ヘッダー6とタ
ービン系圧力ヘッダー7には複数の非重要止弁10のグル
ープが配列接続している。各々の止弁9,10の下流側に
は自動遮断弁11,流量制限器13および圧力スイッチ12と
局部空気貯槽14が接続している。
【0021】原子炉系重要止弁9の流量制限器13の下流
側は三方弁21を介して原子炉系重要負荷16とHCUスク
ラム弁負荷20に接続している。三方弁21の他方側には所
内用圧縮空気系23からの減圧弁24および局部除湿機22に
接続している。
側は三方弁21を介して原子炉系重要負荷16とHCUスク
ラム弁負荷20に接続している。三方弁21の他方側には所
内用圧縮空気系23からの減圧弁24および局部除湿機22に
接続している。
【0022】つぎに上記実施例の各機器について圧縮空
気の流れに沿って説明する。空気圧縮機1は吸い込んだ
大気を約7気圧に圧縮する。吐出はかなり圧力,流量と
もに、脈動が大きい。空気貯槽2は圧縮空気を貯蔵す
る。空気圧縮機吐出および負荷側の圧力,流量の脈動を
吸収する。空気除湿機3は圧縮空気中の湿分を吸収す
る。出口の湿度は露点約マイナス70度程である。
気の流れに沿って説明する。空気圧縮機1は吸い込んだ
大気を約7気圧に圧縮する。吐出はかなり圧力,流量と
もに、脈動が大きい。空気貯槽2は圧縮空気を貯蔵す
る。空気圧縮機吐出および負荷側の圧力,流量の脈動を
吸収する。空気除湿機3は圧縮空気中の湿分を吸収す
る。出口の湿度は露点約マイナス70度程である。
【0023】圧力ヘッダー4は空気の分配器であり、圧
縮空気を各建屋圧力ヘッダーに分配する。圧力ヘッダー
と各建屋圧力ヘッダー間にヘッダー止弁8が入り、それ
ぞれのアイソレーションを可能にしている。
縮空気を各建屋圧力ヘッダーに分配する。圧力ヘッダー
と各建屋圧力ヘッダー間にヘッダー止弁8が入り、それ
ぞれのアイソレーションを可能にしている。
【0024】原子炉系圧力ヘッダー5は原子炉建屋の各
負荷に圧縮空気を分配し、R/W系圧力ヘッダー6はR
/W建屋の各負荷に圧縮空気を分配し、タービン系圧力
ヘッダ−7はタービン建屋の各負荷に圧縮空気を分配す
る。
負荷に圧縮空気を分配し、R/W系圧力ヘッダー6はR
/W建屋の各負荷に圧縮空気を分配し、タービン系圧力
ヘッダ−7はタービン建屋の各負荷に圧縮空気を分配す
る。
【0025】原子炉系重要止弁9は原子炉系の重要負荷
16グループの止弁であり、非重要負荷止弁10は原子炉
系,R/W系,タービン系の非重要負荷17,18,19グル
ープの止弁である。
16グループの止弁であり、非重要負荷止弁10は原子炉
系,R/W系,タービン系の非重要負荷17,18,19グル
ープの止弁である。
【0026】HCUスクラム弁負荷20は制御棒駆動系お
よび水圧制御系ユニットの負荷である。IAの圧力が低
下すると空気作動弁が動き制御棒を挿入させ原子炉を自
動停止させる。原子炉系重要負荷の1つである。
よび水圧制御系ユニットの負荷である。IAの圧力が低
下すると空気作動弁が動き制御棒を挿入させ原子炉を自
動停止させる。原子炉系重要負荷の1つである。
【0027】原子炉系重要負荷16はプラントの安定運転
に必要不可欠な負荷である。例えば主蒸気隔離弁,PL
R,MGセット油クーラー温度調整弁,CUW・F/D
流量調整弁および非再生熱交温度調整弁,RCW熱交温
度調整弁,HVAC隔離弁など。
に必要不可欠な負荷である。例えば主蒸気隔離弁,PL
R,MGセット油クーラー温度調整弁,CUW・F/D
流量調整弁および非再生熱交温度調整弁,RCW熱交温
度調整弁,HVAC隔離弁など。
【0028】原子炉系非重要負荷17はプラントの運転に
直接の影響のない負荷および短時間であればIAを止め
ても影響の少ない負荷である。R/W系非重要負荷18は
原子炉系非重要負荷17と同じ定義である。基本的にR/
W系はプラントの発電には関係がない。
直接の影響のない負荷および短時間であればIAを止め
ても影響の少ない負荷である。R/W系非重要負荷18は
原子炉系非重要負荷17と同じ定義である。基本的にR/
W系はプラントの発電には関係がない。
【0029】タービン系非重要負荷19は原子炉系非重要
負荷17と同じ定義である。基本的にタービン系のIAを
必要とする機器はプラントの発電には直接関係がない。
流量制限器13は逆止弁と絞り弁の機能を兼ね備えてい
る。絞り量(制限量は夫々の負荷グループの圧縮空気の
必要量によって決められる。
負荷17と同じ定義である。基本的にタービン系のIAを
必要とする機器はプラントの発電には直接関係がない。
流量制限器13は逆止弁と絞り弁の機能を兼ね備えてい
る。絞り量(制限量は夫々の負荷グループの圧縮空気の
必要量によって決められる。
【0030】圧力スイッチ12は圧力値を設定し、設定値
以下になると自動遮断弁11を閉じる信号を出す。HCU
スクラム弁負荷20の圧力設定値は空気圧低でスクラム弁
が開く圧力より低い値に設定しておく。
以下になると自動遮断弁11を閉じる信号を出す。HCU
スクラム弁負荷20の圧力設定値は空気圧低でスクラム弁
が開く圧力より低い値に設定しておく。
【0031】自動遮断弁11は通常状態は開であり、圧力
スイッチ12の信号を受け閉じる作動時間の短い空気作動
弁である。空気源は非重要止弁10の上流から得る。この
弁は作動空気の喪失時は開状態とする。主圧力変換器15
は圧力スイッチ機能を合せ持つ。圧力設定値は自動遮断
弁11閉、順次開のための複数の設定値を持つ。
スイッチ12の信号を受け閉じる作動時間の短い空気作動
弁である。空気源は非重要止弁10の上流から得る。この
弁は作動空気の喪失時は開状態とする。主圧力変換器15
は圧力スイッチ機能を合せ持つ。圧力設定値は自動遮断
弁11閉、順次開のための複数の設定値を持つ。
【0032】局部空気貯槽14は所属する負荷グループの
必要空気量と必要持続時間により容量を決定する。三方
弁21は通常はIA圧縮空気が通り、圧力スイッチ12の圧
力低信号により、負荷側とSAがつながる。
必要空気量と必要持続時間により容量を決定する。三方
弁21は通常はIA圧縮空気が通り、圧力スイッチ12の圧
力低信号により、負荷側とSAがつながる。
【0033】局部除湿機22は属する重要負荷系の必要流
量をIAと同じ乾燥度にすることのできる能力を持つ
(SA系は乾燥度が低く計装品に対し良くない影響を与
える)。減圧弁24はIA系の圧力より僅かに低い負荷圧
力になるように設定した減圧弁で負荷側の圧力を一定に
保つように圧力を制御する。
量をIAと同じ乾燥度にすることのできる能力を持つ
(SA系は乾燥度が低く計装品に対し良くない影響を与
える)。減圧弁24はIA系の圧力より僅かに低い負荷圧
力になるように設定した減圧弁で負荷側の圧力を一定に
保つように圧力を制御する。
【0034】つぎに、本発明の実施例の作用を説明す
る。上記IA系の動脈のように張り巡らされた配管ある
いは負荷に何等かの不具合が発生し圧縮空気が噴出した
場合を想定すると、従来の設備では噴出量が多く空気圧
縮機1がフル回転し、さらにSA系からバックアップを
受けても供給が追い付かない場合にはIA系統圧力が下
がり始め、ある圧力値以下になるとスクラム弁が通常運
転状態を保持できなくなり、原子炉を自動停止させるこ
とになる。
る。上記IA系の動脈のように張り巡らされた配管ある
いは負荷に何等かの不具合が発生し圧縮空気が噴出した
場合を想定すると、従来の設備では噴出量が多く空気圧
縮機1がフル回転し、さらにSA系からバックアップを
受けても供給が追い付かない場合にはIA系統圧力が下
がり始め、ある圧力値以下になるとスクラム弁が通常運
転状態を保持できなくなり、原子炉を自動停止させるこ
とになる。
【0035】噴出が原子炉系の重要負荷であればプラン
トの安定運転条件が損なわれたことになり、原子炉の自
動停止は止むを得ないとすることができるが、非重要負
荷の噴出であればこれを回避することにより、プラント
の不必要な停止を回避することができる。
トの安定運転条件が損なわれたことになり、原子炉の自
動停止は止むを得ないとすることができるが、非重要負
荷の噴出であればこれを回避することにより、プラント
の不必要な停止を回避することができる。
【0036】ここで、非重要負荷グループで想定破断箇
所から圧縮空気の噴出があった場合について説明する。
当該負荷グループの非重要負荷止弁10の下流側に流量制
限器13が設けてあると噴出量を制限することができ、I
A系の過度の圧力低下を阻止することができる。この効
果により不必要な原子炉の自動停止を阻止できる可能性
が高くなる。これが自己防御機能である。
所から圧縮空気の噴出があった場合について説明する。
当該負荷グループの非重要負荷止弁10の下流側に流量制
限器13が設けてあると噴出量を制限することができ、I
A系の過度の圧力低下を阻止することができる。この効
果により不必要な原子炉の自動停止を阻止できる可能性
が高くなる。これが自己防御機能である。
【0037】流量制限器13の構造は流量制限オリフィス
とリフト型逆止弁を組み合わせたものである。流量制限
器13に逆止弁の機能を持たせることにより、自分の属す
る負荷グループ以外で噴出があり上流側の圧力が低下し
た場合に逆止弁機能が働き、健全である自分の属する負
荷グループの圧縮空気が上流側に逃げ出すことを阻止し
局部空気貯槽14と組み合わせることにより短時間ではあ
れ自分の属する負荷グループの機能を維持する防御機能
を持っている。
とリフト型逆止弁を組み合わせたものである。流量制限
器13に逆止弁の機能を持たせることにより、自分の属す
る負荷グループ以外で噴出があり上流側の圧力が低下し
た場合に逆止弁機能が働き、健全である自分の属する負
荷グループの圧縮空気が上流側に逃げ出すことを阻止し
局部空気貯槽14と組み合わせることにより短時間ではあ
れ自分の属する負荷グループの機能を維持する防御機能
を持っている。
【0038】流量制限器13だけでも従来例の欠点に対し
ての改良になるが、IA系としては噴出したままでプラ
ント運転を続けなければならないことになり、さらにつ
ぎの機器が追加されることにより、安定運転に対する寄
与が増大する。
ての改良になるが、IA系としては噴出したままでプラ
ント運転を続けなければならないことになり、さらにつ
ぎの機器が追加されることにより、安定運転に対する寄
与が増大する。
【0039】流量制限器13の下流側に圧力スイッチ12を
設け各負荷グループの圧力を監視し所定の圧力以下にな
るとスイッチが働き当該負荷グループの自動遮断弁11を
閉じさせ、当該負荷グループからの圧縮空気の漏出ある
いは噴出を防止すると、重要負荷でなければ不必要な原
子炉の停止を回避できる。
設け各負荷グループの圧力を監視し所定の圧力以下にな
るとスイッチが働き当該負荷グループの自動遮断弁11を
閉じさせ、当該負荷グループからの圧縮空気の漏出ある
いは噴出を防止すると、重要負荷でなければ不必要な原
子炉の停止を回避できる。
【0040】当該負荷グループの範囲内で対応がとれれ
ば最も好ましいといえるが、想定破断箇所の圧縮空気の
喪失が大きくIA系全体が圧力降下を起こしている場合
は更なる圧力降下を防止する方法を講ずる必要がある。
この場合、IA系空気貯槽2の圧力を検知して圧力が下
がればSA系がバックアップに入り、IA系の圧力を回
復させようとする。しかし、破断口が大きく急激な圧力
低下を起こしている場合は更なる対応を取り原子炉の停
止を回避する方法を講ずる必要が出てくる。
ば最も好ましいといえるが、想定破断箇所の圧縮空気の
喪失が大きくIA系全体が圧力降下を起こしている場合
は更なる圧力降下を防止する方法を講ずる必要がある。
この場合、IA系空気貯槽2の圧力を検知して圧力が下
がればSA系がバックアップに入り、IA系の圧力を回
復させようとする。しかし、破断口が大きく急激な圧力
低下を起こしている場合は更なる対応を取り原子炉の停
止を回避する方法を講ずる必要が出てくる。
【0041】この方法として、圧力ヘッダー4に主圧力
変換器15を設けIA系全体の圧力を監視する。この圧力
が設置値を下回ったとき、全ての負荷グループの自動遮
断弁11を閉める。この結果、IAの使用量が減少すると
圧力降下が止まる。ついで、圧力が回復し始めたら重要
度に応じてあらかじめ設定された順序で要負荷グループ
の自動遮断弁11を開いていく。
変換器15を設けIA系全体の圧力を監視する。この圧力
が設置値を下回ったとき、全ての負荷グループの自動遮
断弁11を閉める。この結果、IAの使用量が減少すると
圧力降下が止まる。ついで、圧力が回復し始めたら重要
度に応じてあらかじめ設定された順序で要負荷グループ
の自動遮断弁11を開いていく。
【0042】自動遮断弁11は圧力スイッチ12と主圧力変
換器15の両方から制御されるが、開く場合は両方の自動
遮断弁11閉信号がクリアーしている必要がある。このシ
ーケンスについての詳細は後述する。
換器15の両方から制御されるが、開く場合は両方の自動
遮断弁11閉信号がクリアーしている必要がある。このシ
ーケンスについての詳細は後述する。
【0043】局部空気貯槽14は負荷グループの全てに設
置される。この機器は自動遮断弁11が閉じた後、貯えら
れた圧縮空気を短時間各負荷に供給することにより、プ
ラントの安定運転に寄与する。
置される。この機器は自動遮断弁11が閉じた後、貯えら
れた圧縮空気を短時間各負荷に供給することにより、プ
ラントの安定運転に寄与する。
【0044】重要負荷に対してはIA系負荷配管の途中
に三方弁21を配置しこの弁の一方に減圧弁24を通し局部
除湿機22でIA並みに乾燥させたSA系圧縮空気を送り
込める設備を接続する。この三方弁21は重要負荷系に設
けた圧力スイッチ12が自動遮断弁11を閉動作させるとき
に同時にSA供給側に切り替えられSAが入るように制
御される。
に三方弁21を配置しこの弁の一方に減圧弁24を通し局部
除湿機22でIA並みに乾燥させたSA系圧縮空気を送り
込める設備を接続する。この三方弁21は重要負荷系に設
けた圧力スイッチ12が自動遮断弁11を閉動作させるとき
に同時にSA供給側に切り替えられSAが入るように制
御される。
【0045】図2により自動遮断弁11と圧力スイッチ12
と主圧力変換器15および三方弁21の制御について説明す
る。図2は自動遮断弁11を制御する理論構成で、図2
(a)は自動遮断弁11が自動閉塞する論理構成である。
自動遮断弁11の閉信号は2つある。圧力スイッチ12から
出力するPS1指示低〜PS4指示低で示す圧力スイッ
チ低信号26または主圧力変換器15から出力するPT指示
低で示す主圧力変換器低信号25が判断回路OR論理27に
入出する。
と主圧力変換器15および三方弁21の制御について説明す
る。図2は自動遮断弁11を制御する理論構成で、図2
(a)は自動遮断弁11が自動閉塞する論理構成である。
自動遮断弁11の閉信号は2つある。圧力スイッチ12から
出力するPS1指示低〜PS4指示低で示す圧力スイッ
チ低信号26または主圧力変換器15から出力するPT指示
低で示す主圧力変換器低信号25が判断回路OR論理27に
入出する。
【0046】判断回路OR論理27に入ったどちらか1方
の圧力低信号でNO1から4の遮断弁閉28の信号が出力
して自動遮断弁11を閉じさせる。圧力設定値は圧力スイ
ッチ低信号26が主圧力変換器低信号25より高く、当該負
荷グループの遮断が全負荷の遮断より先行し、影響を局
限させるように設定される。また、重要負荷に対しては
圧力スイッチ12から出力する圧力スイッチ低信号26で三
方弁21が負荷側に対しIAからSAに切替わる〔三方弁
切替(重要負荷)〕。
の圧力低信号でNO1から4の遮断弁閉28の信号が出力
して自動遮断弁11を閉じさせる。圧力設定値は圧力スイ
ッチ低信号26が主圧力変換器低信号25より高く、当該負
荷グループの遮断が全負荷の遮断より先行し、影響を局
限させるように設定される。また、重要負荷に対しては
圧力スイッチ12から出力する圧力スイッチ低信号26で三
方弁21が負荷側に対しIAからSAに切替わる〔三方弁
切替(重要負荷)〕。
【0047】図2(b)は自動遮断弁11を自動開放する
論理構成を示している。自動遮断弁11を開く場合はPS
1〜PS4指示正常で示す圧力スイッチ正常信号32とP
T指示正常で示す主圧力変換器正常信号30の2つが判断
回路AND論理33に入ることによりAND論理回路から
遮断弁開NO1〜4で示す遮断弁開34の信号が出力して
自動遮断弁11を開けさせる。主圧力変換器正常信号30は
圧力ヘッダー4が設定値まで戻ると主圧力変換器15から
発せられる。主圧力変換器正常信号30は複数個の設定値
を持ち、夫々の設定値はあらかじめ負荷の重要度を分類
して負荷グループ毎に決めてある。
論理構成を示している。自動遮断弁11を開く場合はPS
1〜PS4指示正常で示す圧力スイッチ正常信号32とP
T指示正常で示す主圧力変換器正常信号30の2つが判断
回路AND論理33に入ることによりAND論理回路から
遮断弁開NO1〜4で示す遮断弁開34の信号が出力して
自動遮断弁11を開けさせる。主圧力変換器正常信号30は
圧力ヘッダー4が設定値まで戻ると主圧力変換器15から
発せられる。主圧力変換器正常信号30は複数個の設定値
を持ち、夫々の設定値はあらかじめ負荷の重要度を分類
して負荷グループ毎に決めてある。
【0048】主圧力変換器15は圧力値をシーケンス制御
器31に入力する。シーケンス制御器31はあらかじめ負荷
の重要度を分類して生かす順序を決めてあり、圧量値に
応じて各負荷グループに対応する主圧力変換器正常信号
30値を対応する負荷グループに発信する。各負荷グルー
プは自信の属する圧力スイッチ正常信号32と主圧力変換
器正常信号30の2つの信号が揃ったところで自動遮断弁
11を開く。
器31に入力する。シーケンス制御器31はあらかじめ負荷
の重要度を分類して生かす順序を決めてあり、圧量値に
応じて各負荷グループに対応する主圧力変換器正常信号
30値を対応する負荷グループに発信する。各負荷グルー
プは自信の属する圧力スイッチ正常信号32と主圧力変換
器正常信号30の2つの信号が揃ったところで自動遮断弁
11を開く。
【0049】したがって、想定破断箇所のある当該負荷
グループでは、圧力スイッチ正常信号32が入らないから
自動遮断弁11は開かず不具合箇所を隔離したままプラン
ト運転が継続できる。また、重要負荷に対しては圧力ス
イッチ正常信号32により三方弁21が負荷に対しSAから
IAに切替わる〔三方弁切替戻(重要負荷)35〕。
グループでは、圧力スイッチ正常信号32が入らないから
自動遮断弁11は開かず不具合箇所を隔離したままプラン
ト運転が継続できる。また、重要負荷に対しては圧力ス
イッチ正常信号32により三方弁21が負荷に対しSAから
IAに切替わる〔三方弁切替戻(重要負荷)35〕。
【0050】図3に各負荷グループに属する自動遮断弁
11を開いて行く圧力と時間の関係を示す。縦軸に圧力、
横軸に時間を表す。主圧力変換器15の働きにより全ての
負荷グループの自動遮断弁11が閉じた後、徐々に圧力が
回復してくると主圧力変換器15の圧力は図3の圧力曲線
を描いて上昇していく。時間軸のNO1遮断弁開信号発
生fの時刻にNO1正常圧力a信号が発せられる。この
段階ではNO1負荷グループの自動遮断弁11を開く2つ
の条件のうちの1つが満たされる。
11を開いて行く圧力と時間の関係を示す。縦軸に圧力、
横軸に時間を表す。主圧力変換器15の働きにより全ての
負荷グループの自動遮断弁11が閉じた後、徐々に圧力が
回復してくると主圧力変換器15の圧力は図3の圧力曲線
を描いて上昇していく。時間軸のNO1遮断弁開信号発
生fの時刻にNO1正常圧力a信号が発せられる。この
段階ではNO1負荷グループの自動遮断弁11を開く2つ
の条件のうちの1つが満たされる。
【0051】これとは別にNO1負荷グループの圧力ス
イッチ12の指示値が自動遮断弁11を閉じる圧力以上には
想定破断箇所21によれば自動遮断弁11を開く条件のもう
1つを満たしていることになる。この2つの条件が揃っ
たところで、自動遮断弁11開の信号が判断回路AND論
理33から発せられNO1負荷グループの自動遮断弁11が
実際に開くことになる。
イッチ12の指示値が自動遮断弁11を閉じる圧力以上には
想定破断箇所21によれば自動遮断弁11を開く条件のもう
1つを満たしていることになる。この2つの条件が揃っ
たところで、自動遮断弁11開の信号が判断回路AND論
理33から発せられNO1負荷グループの自動遮断弁11が
実際に開くことになる。
【0052】順次NO2,NO3と条件が整い次第自動
遮断弁11が開いていき、想定破断箇所以外は正常に復す
ることができる。想定破断箇所の属する負荷の重要度,
回復に要する時間,影響などを考慮して事後の方針を定
めることになる。
遮断弁11が開いていき、想定破断箇所以外は正常に復す
ることができる。想定破断箇所の属する負荷の重要度,
回復に要する時間,影響などを考慮して事後の方針を定
めることになる。
【0053】つぎに、負荷の重要度の順序について記
す。この負荷の重要度に合わせてIA系の自己隔離から
の回復を計りプラントの安定運転を確保する。 第1順位・CRD,HCU系(スクラム系,スクラム関
係弁) この系統は自分のグループ内に破断があれば原
子炉は自動停止するし、他の破断でも圧力が下がれば原
子炉が自動停止してしまう最も重要な負荷である。
す。この負荷の重要度に合わせてIA系の自己隔離から
の回復を計りプラントの安定運転を確保する。 第1順位・CRD,HCU系(スクラム系,スクラム関
係弁) この系統は自分のグループ内に破断があれば原
子炉は自動停止するし、他の破断でも圧力が下がれば原
子炉が自動停止してしまう最も重要な負荷である。
【0054】主蒸気(MS)系 (MSIV) この系
統は自分のグループ内に破断がある場合、自ら空気貯槽
を持っているため急速に閉鎖し原子炉が自動停止する可
能性は低いが、空気圧力が低下すれば原子炉が自動停止
するため最も重要な負荷の1つである。
統は自分のグループ内に破断がある場合、自ら空気貯槽
を持っているため急速に閉鎖し原子炉が自動停止する可
能性は低いが、空気圧力が低下すれば原子炉が自動停止
するため最も重要な負荷の1つである。
【0055】第2順位・空調系(原子炉建屋,タービン
建屋,R/W建屋換気系仕切り弁)、原子炉補機冷却
(RCW)系(緊急閉鎖弁) この系統は自分のグルー
プ内に破断がある場合、プラント通常運転時に冷却水を
必要としている負荷の冷却水を断つためプラントの運転
を制限する重要な負荷である。
建屋,R/W建屋換気系仕切り弁)、原子炉補機冷却
(RCW)系(緊急閉鎖弁) この系統は自分のグルー
プ内に破断がある場合、プラント通常運転時に冷却水を
必要としている負荷の冷却水を断つためプラントの運転
を制限する重要な負荷である。
【0056】第3順位・原子炉再循環(PLR)系(M
Gセット油クーラー温度調整弁)、原子炉冷却材浄化
(CUW)系(非再生熱交換器・温度調整弁)、RCW
系(熱交換器・温度調整弁) いずれも空気消費型の負
荷であり、短時間で機能を失う。両系統ともプラント安
定運転には不可欠である。素早い復旧が必要である。こ
のグループの負荷は大きな空気貯槽を設けるか所内空気
系の圧縮空気でバックアップされる。
Gセット油クーラー温度調整弁)、原子炉冷却材浄化
(CUW)系(非再生熱交換器・温度調整弁)、RCW
系(熱交換器・温度調整弁) いずれも空気消費型の負
荷であり、短時間で機能を失う。両系統ともプラント安
定運転には不可欠である。素早い復旧が必要である。こ
のグループの負荷は大きな空気貯槽を設けるか所内空気
系の圧縮空気でバックアップされる。
【0057】第4順位・その他の原子炉系負荷,タービ
ン系負荷,R/W系負荷 これらはIA系が失われる場
合は、それぞれ影響が大きいがプラントを速やかに停止
したり、自動停止させる負荷ではない。重要負荷は第3
順位までであり、第4順位は非重要負荷である。
ン系負荷,R/W系負荷 これらはIA系が失われる場
合は、それぞれ影響が大きいがプラントを速やかに停止
したり、自動停止させる負荷ではない。重要負荷は第3
順位までであり、第4順位は非重要負荷である。
【0058】
【発明の効果】本発明によれば、IA系の配管あるいは
負荷の圧縮空気の噴出などのトラブル時、HCUスクラ
ム弁にかかる空気圧力が減少し、スクラム弁が開いて不
必要な原子炉の自動停止に至る可能性を事故防御能力お
よび自己隔離機能を持たせることにより回避することが
できる。その結果、信頼性が向上し、プラントの安定運
転により大きく寄与する。
負荷の圧縮空気の噴出などのトラブル時、HCUスクラ
ム弁にかかる空気圧力が減少し、スクラム弁が開いて不
必要な原子炉の自動停止に至る可能性を事故防御能力お
よび自己隔離機能を持たせることにより回避することが
できる。その結果、信頼性が向上し、プラントの安定運
転により大きく寄与する。
【図1】本発明に係る計装用圧縮空気供給装置の一実施
例を示す系統図。
例を示す系統図。
【図2】図1における自動遮断弁を制御する論理構成
で、(a)は自動遮断弁を自動閉塞する論理構成を示す
ブロック図、(b)は自動遮断弁を自動開放する論理構
成を示すブロック図。
で、(a)は自動遮断弁を自動閉塞する論理構成を示す
ブロック図、(b)は自動遮断弁を自動開放する論理構
成を示すブロック図。
【図3】図1において、自動遮断弁を自動開放するIA
系統圧力と時間の関係を示す圧力曲線図。
系統圧力と時間の関係を示す圧力曲線図。
1…空気圧縮機、2…空気貯槽、3…空気除湿機、4…
圧力ヘッダー、5…原子炉系圧力ヘッダー、6…R/W
系圧力ヘッダー、7…タービン系圧力ヘッダー、8…ヘ
ッダー止弁、9…原子炉系重要止弁、10…非重要止弁、
11…自動遮断弁、12…圧力スイッチ、13…流量制限器、
14…局部空気貯槽、15…主圧力変換器、16…原子炉系重
要負荷、17…原子炉系非重要負荷、18…R/W系非重要
負荷、19…タービン系非重要負荷、20…HCUスクラム
弁負荷、21…三方弁、22…局部除湿機、23…所内用圧縮
空気系、24…減圧弁、25…主圧力変換器低信号、26…圧
力スイッチ低信号、27…判断回路OR論理、28…自動遮
断弁閉信号、29…三方弁切替信号、30…主圧力変換器正
常信号、31…シーケンス制御器制御信号、32…圧力スイ
ッチ正常信号、33…判断回路AND論理、34…自動遮断
弁開信号、35…三方弁切替戻信号、a…主圧力変換器正
常圧力、b…PS1正常圧力、c…PS2正常圧力、d
…PS3正常圧力、e…PS4正常圧力、f…PT正常
指示、g…NO1遮断弁開、h…NO2遮断弁開、i…
NO3遮断弁開、j…NO4遮断弁開。
圧力ヘッダー、5…原子炉系圧力ヘッダー、6…R/W
系圧力ヘッダー、7…タービン系圧力ヘッダー、8…ヘ
ッダー止弁、9…原子炉系重要止弁、10…非重要止弁、
11…自動遮断弁、12…圧力スイッチ、13…流量制限器、
14…局部空気貯槽、15…主圧力変換器、16…原子炉系重
要負荷、17…原子炉系非重要負荷、18…R/W系非重要
負荷、19…タービン系非重要負荷、20…HCUスクラム
弁負荷、21…三方弁、22…局部除湿機、23…所内用圧縮
空気系、24…減圧弁、25…主圧力変換器低信号、26…圧
力スイッチ低信号、27…判断回路OR論理、28…自動遮
断弁閉信号、29…三方弁切替信号、30…主圧力変換器正
常信号、31…シーケンス制御器制御信号、32…圧力スイ
ッチ正常信号、33…判断回路AND論理、34…自動遮断
弁開信号、35…三方弁切替戻信号、a…主圧力変換器正
常圧力、b…PS1正常圧力、c…PS2正常圧力、d
…PS3正常圧力、e…PS4正常圧力、f…PT正常
指示、g…NO1遮断弁開、h…NO2遮断弁開、i…
NO3遮断弁開、j…NO4遮断弁開。
Claims (3)
- 【請求項1】 空気圧縮機,空気貯槽,空気除湿機,圧
力ヘッダー,空気配管および弁類の組み合わせで構成さ
れ、原子力発電所内の圧縮空気を必要とする計装品,調
整弁および空気作動弁に圧縮空気を供給する原子力発電
所の計装用圧縮空気供給設備において、前記圧力ヘッダ
ーに主圧力変換器を設け、前記圧力ヘッダーから下流側
の空気配管に自動遮断弁,圧力スイッチおよび局部空気
貯槽を設けてなることを特徴とする原子力発電所の計装
用圧縮空気供給設備。 - 【請求項2】 前記自動遮断弁の下流側と前記圧力スイ
ッチおよび前記局部空気貯槽との間に流量制限器を設け
てなることを特徴とする請求項1記載の発電所の計装用
圧縮空気供給設備。 - 【請求項3】 前記流量制限器の下流側に三方弁を接続
し、この三方弁の下流負荷側と反対側接続口に局部除湿
機と減圧弁を接続してなることを特徴とする請求項1記
載の発電所の計装用圧縮空気供給設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163971A JPH0915380A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7163971A JPH0915380A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915380A true JPH0915380A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=15784303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7163971A Pending JPH0915380A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 原子力発電所の計装用圧縮空気供給設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0915380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014186415A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 制御用空気系のバックアップシステム |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP7163971A patent/JPH0915380A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014186415A (ja) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 制御用空気系のバックアップシステム |
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