JPH11326570A - 核融合炉プラント冷却設備の加圧器圧力制御装置 - Google Patents
核融合炉プラント冷却設備の加圧器圧力制御装置Info
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- JPH11326570A JPH11326570A JP10133890A JP13389098A JPH11326570A JP H11326570 A JPH11326570 A JP H11326570A JP 10133890 A JP10133890 A JP 10133890A JP 13389098 A JP13389098 A JP 13389098A JP H11326570 A JPH11326570 A JP H11326570A
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- Y—GENERAL 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ起動後の加圧器への１次冷却水の流
入による液相部の液相温度低下をできるだけ早い時点で
回復させ、加圧器圧力の加圧器圧力設定値に対する変動
幅が小さくなるような加圧器圧力制御装置を提供する。 【解決手段】 核融合炉プラント冷却設備の加圧器制御
装置は、核融合炉内において発生したプラズマ入熱
（２）を冷却材（３）との熱交換により冷却するダイバ
ータカセット（１）の出口温度を検出し、該出口温度を
不完全微分演算して出口温度時間変化率を算出し、該時
間変化率をプラズマ起動用モニタ及びプラズマ停止用モ
ニタで監視し、プラズマ起動を検知した場合には、加圧
器（１１）の液相部（１１ｂ）を加熱する比例ヒータ
（１５）／バックアップヒータ（１４）を所定時間１０
０％全投入し、プラズマ停止を検知した場合には、比例
ヒータ／バックアップヒータの１００％全投入をリセッ
トする機能を備える。
入による液相部の液相温度低下をできるだけ早い時点で
回復させ、加圧器圧力の加圧器圧力設定値に対する変動
幅が小さくなるような加圧器圧力制御装置を提供する。 【解決手段】 核融合炉プラント冷却設備の加圧器制御
装置は、核融合炉内において発生したプラズマ入熱
（２）を冷却材（３）との熱交換により冷却するダイバ
ータカセット（１）の出口温度を検出し、該出口温度を
不完全微分演算して出口温度時間変化率を算出し、該時
間変化率をプラズマ起動用モニタ及びプラズマ停止用モ
ニタで監視し、プラズマ起動を検知した場合には、加圧
器（１１）の液相部（１１ｂ）を加熱する比例ヒータ
（１５）／バックアップヒータ（１４）を所定時間１０
０％全投入し、プラズマ停止を検知した場合には、比例
ヒータ／バックアップヒータの１００％全投入をリセッ
トする機能を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核融合炉プラント
冷却設備の加圧器圧力制御装置に関する。
冷却設備の加圧器圧力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な核融合プラント冷却設備を図１
に示す。ダイバータカセット１は、核融合炉内において
発生したプラズマ入熱２を１次冷却材３との熱交換によ
り冷却する。１次冷却材３は、冷却材循環ポンプ４によ
り循環させられ、１次熱交換器５により、２次冷却材６
と熱交換をして冷却される。１次熱交換器５と冷却材ポ
ンプ４との間には、熱交換器出口弁７が設置されてい
る。また、１次冷却材を１次熱交換器５から迂回させる
ためのバイパス弁８も設置されている。これらの熱交換
器出口弁７及びバイパス弁８は、プラズマ入熱１の変動
に対してダイバータカセット１のダイバータ入口温度Ｔ
ｉを一定に制御するために、１次熱交換器５へ流入する
１次冷却材３の流量を調節する。なお、ダイバータカセ
ット１の入口及び出口には、各々ダイバータ入口温度Ｔ
ｉ及び出口温度Ｔｄを測定するために、ダイバータ入口
温度センサ及び出口温度センサ９及び１０が設けられて
いる。
に示す。ダイバータカセット１は、核融合炉内において
発生したプラズマ入熱２を１次冷却材３との熱交換によ
り冷却する。１次冷却材３は、冷却材循環ポンプ４によ
り循環させられ、１次熱交換器５により、２次冷却材６
と熱交換をして冷却される。１次熱交換器５と冷却材ポ
ンプ４との間には、熱交換器出口弁７が設置されてい
る。また、１次冷却材を１次熱交換器５から迂回させる
ためのバイパス弁８も設置されている。これらの熱交換
器出口弁７及びバイパス弁８は、プラズマ入熱１の変動
に対してダイバータカセット１のダイバータ入口温度Ｔ
ｉを一定に制御するために、１次熱交換器５へ流入する
１次冷却材３の流量を調節する。なお、ダイバータカセ
ット１の入口及び出口には、各々ダイバータ入口温度Ｔ
ｉ及び出口温度Ｔｄを測定するために、ダイバータ入口
温度センサ及び出口温度センサ９及び１０が設けられて
いる。
【０００３】ダイバータカセット１と１次熱交換器５と
の間には、加圧器１１が設置されており、この加圧器１
１により、１次冷却材３の圧力を、所定の圧力に制御す
るようになっている。加圧器１１は、加圧器１１の内部
圧力Ｐ11を検出する加圧器圧力センサ１２と、冷却材ポ
ンプ４の出口の比較的冷たい水を加圧器１１内の気相部
１１ａに噴霧するスプレー弁１３と、加圧器１１内の液
相部１１ｂを加熱するバックアップヒータ１４及び比例
ヒータ１５とを備えている。
の間には、加圧器１１が設置されており、この加圧器１
１により、１次冷却材３の圧力を、所定の圧力に制御す
るようになっている。加圧器１１は、加圧器１１の内部
圧力Ｐ11を検出する加圧器圧力センサ１２と、冷却材ポ
ンプ４の出口の比較的冷たい水を加圧器１１内の気相部
１１ａに噴霧するスプレー弁１３と、加圧器１１内の液
相部１１ｂを加熱するバックアップヒータ１４及び比例
ヒータ１５とを備えている。
【０００４】上記のような核融合プラント冷却設備にお
ける制御系としては、ダイバータ入口温度Ｔｉを熱交換
器出口弁７及びバイパス弁８により制御する温度制御系
と、加圧器１１のスプレー弁１３、比例ヒータ１５及び
バックアップヒータ１４を操作することにより加圧器１
１の内部圧力Ｐ11を圧力設定値に制御する圧力制御系と
の二つの制御系があり、本発明は、後者の圧力制御系に
関する。
ける制御系としては、ダイバータ入口温度Ｔｉを熱交換
器出口弁７及びバイパス弁８により制御する温度制御系
と、加圧器１１のスプレー弁１３、比例ヒータ１５及び
バックアップヒータ１４を操作することにより加圧器１
１の内部圧力Ｐ11を圧力設定値に制御する圧力制御系と
の二つの制御系があり、本発明は、後者の圧力制御系に
関する。
【０００５】従来の加圧水型原子炉（ＰＷＲ）ベースの
加圧器圧力制御系の構成を図４に示す。図４に示すよう
に、従来の制御では、加圧器圧力センサ１２により検出
された加圧器圧力Ｐ11と予め設定された加圧器圧力設定
値Ｐrefとの偏差が、ＰＩＤ制御装置３０に入力され、
この偏差が次の式（１）により比例微分積分演算処理さ
れる。
加圧器圧力制御系の構成を図４に示す。図４に示すよう
に、従来の制御では、加圧器圧力センサ１２により検出
された加圧器圧力Ｐ11と予め設定された加圧器圧力設定
値Ｐrefとの偏差が、ＰＩＤ制御装置３０に入力され、
この偏差が次の式（１）により比例微分積分演算処理さ
れる。
【数１】 ここで、Ｋｐ：比例ゲイン、Ｋｄ：微分ゲイン、Ｔｉ：
積分時間、Ｔｄ：微分時間、ｓ：ラプラス演算子であ
る。
積分時間、Ｔｄ：微分時間、ｓ：ラプラス演算子であ
る。
【０００６】ＰＩＤ制御装置３０による演算処理後の出
力は、バックアップヒータテーブル３１、比例ヒータテ
ーブル３２及びスプレー弁テーブル３３へ送られる。バ
ックアップヒータテーブル３１において、ＰＩＤ制御装
置３０からの出力が所定の設定値以下になると、バック
アップヒータ１４へヒータＯＮ信号が出力され、それに
応答して、バックアップヒータ１４が作動する。比例ヒ
ータ１５は、ＰＩＤ制御装置からの比例ヒータＯＮ信号
に応答して作動し、比例ヒータテーブル３２におけるＰ
ＩＤ制御装置３０の出力の低下に伴い、比例的に出力を
増加させる。また、スプレー弁は、ＰＩＤ制御装置３０
からの出力の増加に伴い、スプレー弁１３から噴霧され
る水の量を比例的に増加させる。
力は、バックアップヒータテーブル３１、比例ヒータテ
ーブル３２及びスプレー弁テーブル３３へ送られる。バ
ックアップヒータテーブル３１において、ＰＩＤ制御装
置３０からの出力が所定の設定値以下になると、バック
アップヒータ１４へヒータＯＮ信号が出力され、それに
応答して、バックアップヒータ１４が作動する。比例ヒ
ータ１５は、ＰＩＤ制御装置からの比例ヒータＯＮ信号
に応答して作動し、比例ヒータテーブル３２におけるＰ
ＩＤ制御装置３０の出力の低下に伴い、比例的に出力を
増加させる。また、スプレー弁は、ＰＩＤ制御装置３０
からの出力の増加に伴い、スプレー弁１３から噴霧され
る水の量を比例的に増加させる。
【０００７】このように、バックアップヒータ１４、比
例ヒータ１５及びスプレー弁１３は、ＰＩＤ制御装置３
０からの出力の大きさに依存して作動する。２つのヒー
タ１４及び１５が作動すると、加圧器１１の液相部１１
ｂを加熱し、加圧器１１の内部の温度を上昇させること
により、加圧器圧力Ｐ11を増加させる。一方、スプレー
弁１３が作動すると、加圧器１１の気相部１１ａへ冷却
水を噴霧することにより、加圧器１１の内部温度を低下
させ、加圧器圧力Ｐ11を低下させる。
例ヒータ１５及びスプレー弁１３は、ＰＩＤ制御装置３
０からの出力の大きさに依存して作動する。２つのヒー
タ１４及び１５が作動すると、加圧器１１の液相部１１
ｂを加熱し、加圧器１１の内部の温度を上昇させること
により、加圧器圧力Ｐ11を増加させる。一方、スプレー
弁１３が作動すると、加圧器１１の気相部１１ａへ冷却
水を噴霧することにより、加圧器１１の内部温度を低下
させ、加圧器圧力Ｐ11を低下させる。
【０００８】上述した従来の加圧水型原子炉ベースの加
圧器圧力制御系において、プラズマ入熱２を図５（ｅ）
に示すように変化させた場合のシュミレーション結果を
図５に示す。加圧器１１の加圧器圧力設定値Ｐrefに対
する加圧器圧力Ｐ11の変動幅は、図５（ｃ）に示すよう
に、プラズマ起動後の圧力低下と、これに続くディスラ
プションによる圧力低下時が最も大きく、５．７ｋｇ／
ｃｍ2ａとなる。この理由は、プラズマ起動時には、１
次冷却材の温度上昇に伴う膨張により、加圧器１１への
１次冷却材３の流入により液相部１１ｂにおける保有水
分量が増加するするため、加圧器１１の内部の加圧器圧
力Ｐ11が一旦上昇するが、加圧器１１内の液相部１１ｂ
よりも低温の１次冷却材２の流入により、液相部１１ｂ
の温度が低下し、それに伴い加圧器圧力Ｐ11も低下する
ためである。このように加圧器圧力が低下すると、１次
冷却材２の圧力が一定に保てず、ダイバータカセット１
におけるプラズマ入熱２の冷却効率が低くなるため、加
圧器１１の内部の加圧器圧力Ｐ11をなるべく一定に維持
する必要がある。
圧器圧力制御系において、プラズマ入熱２を図５（ｅ）
に示すように変化させた場合のシュミレーション結果を
図５に示す。加圧器１１の加圧器圧力設定値Ｐrefに対
する加圧器圧力Ｐ11の変動幅は、図５（ｃ）に示すよう
に、プラズマ起動後の圧力低下と、これに続くディスラ
プションによる圧力低下時が最も大きく、５．７ｋｇ／
ｃｍ2ａとなる。この理由は、プラズマ起動時には、１
次冷却材の温度上昇に伴う膨張により、加圧器１１への
１次冷却材３の流入により液相部１１ｂにおける保有水
分量が増加するするため、加圧器１１の内部の加圧器圧
力Ｐ11が一旦上昇するが、加圧器１１内の液相部１１ｂ
よりも低温の１次冷却材２の流入により、液相部１１ｂ
の温度が低下し、それに伴い加圧器圧力Ｐ11も低下する
ためである。このように加圧器圧力が低下すると、１次
冷却材２の圧力が一定に保てず、ダイバータカセット１
におけるプラズマ入熱２の冷却効率が低くなるため、加
圧器１１の内部の加圧器圧力Ｐ11をなるべく一定に維持
する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の加圧水
型原子炉ベースの圧力制御系では、加圧器圧力Ｐ11が加
圧器圧力設定値Ｐrefより低下し、ＰＩＤ制御装置３０
からの出力が減少方向に変化しない限り、比例ヒータ１
５及びバックアップヒータ１４の出力が増加せず、加圧
器圧力Ｐ11が一旦上昇するプラズマ起動時には、図５
（ａ）に示すように、両ヒータの投入の遅れによる加圧
器１１内の加圧器圧力Ｐ11の低下幅が大きくなるという
問題点があった。
型原子炉ベースの圧力制御系では、加圧器圧力Ｐ11が加
圧器圧力設定値Ｐrefより低下し、ＰＩＤ制御装置３０
からの出力が減少方向に変化しない限り、比例ヒータ１
５及びバックアップヒータ１４の出力が増加せず、加圧
器圧力Ｐ11が一旦上昇するプラズマ起動時には、図５
（ａ）に示すように、両ヒータの投入の遅れによる加圧
器１１内の加圧器圧力Ｐ11の低下幅が大きくなるという
問題点があった。
【００１０】従って、本発明は、このような問題点を解
決するためになされたもので、プラズマ起動後の加圧器
１１への１次冷却水の流入による液相部１１ｂの液相温
度低下をできるだけ早い時点で回復させ、加圧器圧力Ｐ
11の加圧器圧力設定値Ｐrefに対する変動幅が小さくな
るような加圧器圧力制御装置を提供することを目的とす
る。
決するためになされたもので、プラズマ起動後の加圧器
１１への１次冷却水の流入による液相部１１ｂの液相温
度低下をできるだけ早い時点で回復させ、加圧器圧力Ｐ
11の加圧器圧力設定値Ｐrefに対する変動幅が小さくな
るような加圧器圧力制御装置を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明による核融合炉プラント冷
却設備の加圧器圧力制御装置は、加圧器からの加圧器圧
力を演算処理し、その出力に応じてスプレー弁及びヒー
タを作動させて加圧器の圧力を制御する加圧器圧力制御
装置に、さらに、核融合炉内において発生したプラズマ
入熱を冷却材との熱交換により冷却するダイバータカセ
ットの出口温度を検出し、検出された該出口温度を不完
全微分演算して出口温度時間変化率を算出し、該出口温
度時間変化率をプラズマ起動用モニタ及びプラズマ停止
用モニタで監視し、（１）該プラズマ起動用モニタが該
プラズマ起動を検知した場合に、前記加圧器の液相部を
加熱する前記ヒータを所定時間１００％全投入し、
（２）該プラズマ停止用モニタが該プラズマ停止を検知
した場合に、前記ヒータの前記１００％全投入をリセッ
トする機能を付加したことを特徴としている。
め、請求項１に記載の本発明による核融合炉プラント冷
却設備の加圧器圧力制御装置は、加圧器からの加圧器圧
力を演算処理し、その出力に応じてスプレー弁及びヒー
タを作動させて加圧器の圧力を制御する加圧器圧力制御
装置に、さらに、核融合炉内において発生したプラズマ
入熱を冷却材との熱交換により冷却するダイバータカセ
ットの出口温度を検出し、検出された該出口温度を不完
全微分演算して出口温度時間変化率を算出し、該出口温
度時間変化率をプラズマ起動用モニタ及びプラズマ停止
用モニタで監視し、（１）該プラズマ起動用モニタが該
プラズマ起動を検知した場合に、前記加圧器の液相部を
加熱する前記ヒータを所定時間１００％全投入し、
（２）該プラズマ停止用モニタが該プラズマ停止を検知
した場合に、前記ヒータの前記１００％全投入をリセッ
トする機能を付加したことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る加圧器圧力制
御装置を説明する。図２は、本発明による加圧器圧力制
御装置の一実施形態における圧力制御系の構成を示す図
である。本発明においては、プラズマの起動及び停止の
検知は、ダイバータカセット１の出口に設けられたダイ
バータ出口温度センサ１０によるダイバータ出口温度Ｔ
ｄの検出値に基づいて行われる。即ち、図２において、
検出されたダイバータ出口温度Ｔｄは、ＰＩＤ制御装置
２０へ入力され、そこで次の式（２）により不完全微分
演算される。
御装置を説明する。図２は、本発明による加圧器圧力制
御装置の一実施形態における圧力制御系の構成を示す図
である。本発明においては、プラズマの起動及び停止の
検知は、ダイバータカセット１の出口に設けられたダイ
バータ出口温度センサ１０によるダイバータ出口温度Ｔ
ｄの検出値に基づいて行われる。即ち、図２において、
検出されたダイバータ出口温度Ｔｄは、ＰＩＤ制御装置
２０へ入力され、そこで次の式（２）により不完全微分
演算される。
【数２】 ここで、Ｋ：微分ゲイン、τ：微分時間、ｓ：ラプラス
演算子である。
演算子である。
【００１３】ＰＩＤ制御装置２０からの出力は、プラズ
マ起動用モニタであるハイモニタ２１及びプラズマ停止
用モニタであるローモニタ２２へ送られ、出力である温
度時間変化率を監視することにより、プラズマ起動及び
停止が各々検知される。なお、誤動作防止のために、ハ
イモニタ２１及びローモニタ２２の出口には、各々オン
ディレータイマ２３及び２４が設置されている。
マ起動用モニタであるハイモニタ２１及びプラズマ停止
用モニタであるローモニタ２２へ送られ、出力である温
度時間変化率を監視することにより、プラズマ起動及び
停止が各々検知される。なお、誤動作防止のために、ハ
イモニタ２１及びローモニタ２２の出口には、各々オン
ディレータイマ２３及び２４が設置されている。
【００１４】プラズマ起動時には、ダイバータ出口温度
Ｔｄが上昇し、ハイモニタ２２からの出力はＯＮとな
る。ＯＮ状態がタイマ設定時間だけ持続すると、オンデ
ィレータイマ２３がＯＮとなり、その出力を受けて、フ
リップフロップ２５のＳＥＴがＯＮになる。フリップフ
ロップ２５のＳＥＴがＯＮになると、比例ヒータ１５及
びバックアップヒータ１４が１００％出力で投入され
る。両ヒータ１４及び１５の投入時間は、プラズマ起動
時における１次冷却水２の加圧器１１への流入による加
圧器１１内の液相部１１ｂの保有水増加分を飽和温度ま
で上昇させるために必要な熱量と、両ヒータ容量とから
算出される。このヒータ投入時間は、オンディレータイ
マ２６に設定され、オンディレータイマ２６からの出力
は、ＯＲ素子２７を介して、フリップフロップ２５のＲ
ＥＳＥＴに入力される。
Ｔｄが上昇し、ハイモニタ２２からの出力はＯＮとな
る。ＯＮ状態がタイマ設定時間だけ持続すると、オンデ
ィレータイマ２３がＯＮとなり、その出力を受けて、フ
リップフロップ２５のＳＥＴがＯＮになる。フリップフ
ロップ２５のＳＥＴがＯＮになると、比例ヒータ１５及
びバックアップヒータ１４が１００％出力で投入され
る。両ヒータ１４及び１５の投入時間は、プラズマ起動
時における１次冷却水２の加圧器１１への流入による加
圧器１１内の液相部１１ｂの保有水増加分を飽和温度ま
で上昇させるために必要な熱量と、両ヒータ容量とから
算出される。このヒータ投入時間は、オンディレータイ
マ２６に設定され、オンディレータイマ２６からの出力
は、ＯＲ素子２７を介して、フリップフロップ２５のＲ
ＥＳＥＴに入力される。
【００１５】一方、プラズマ停止時にはダイバータ出力
温度Ｔｄが低下し、ローモニタ２２からの出力がＯＮと
なり、ＯＮ状態が設定時間だけ継続すると、オンディレ
ータイマ２４がＯＮとなる。オンディレータイマ２４か
らの出力は、ＯＲ素子２７を介してフリップフロップ２
５のＲＥＳＥＴへ入力され、ヒータ全投入中（１００％
投入中）においても、プラズマ停止が起これば、ヒータ
全投入を中止するようになっている。
温度Ｔｄが低下し、ローモニタ２２からの出力がＯＮと
なり、ＯＮ状態が設定時間だけ継続すると、オンディレ
ータイマ２４がＯＮとなる。オンディレータイマ２４か
らの出力は、ＯＲ素子２７を介してフリップフロップ２
５のＲＥＳＥＴへ入力され、ヒータ全投入中（１００％
投入中）においても、プラズマ停止が起これば、ヒータ
全投入を中止するようになっている。
【００１６】ここで、従来の加圧水型原子炉ベースの圧
力制御系に、本発明による圧力制御系を付加した場合で
のシュミレーション結果を図３に示す。図３において、
プラズマ入熱の変化パターンは、従来例の図５のシュミ
レーションの場合と同じである。
力制御系に、本発明による圧力制御系を付加した場合で
のシュミレーション結果を図３に示す。図３において、
プラズマ入熱の変化パターンは、従来例の図５のシュミ
レーションの場合と同じである。
【００１７】図３（ａ）に示すように、プラズマ起動が
起こると、上述した制御系によりダイバータ出口温度Ｐ
11の温度上昇から素早くプラズマ起動を検知し、比例ヒ
ータ１５及びバックアップヒータ１４が１００％出力で
先行的に投入される。この両ヒータの先行投入により、
図３（ｄ）に示すように、加圧器１１内の液相部１１ｂ
の温度は、図５（ｄ）の場合と比較して、速やかに加圧
器内の飽和温度にまで上昇し、その結果、図３（ｃ）に
示すように、加圧器圧力Ｐ11の加圧器圧力設定値Ｐref
に対する変動幅は、２．７ｋｇ／ｃｍ2ａまで低減され
る。
起こると、上述した制御系によりダイバータ出口温度Ｐ
11の温度上昇から素早くプラズマ起動を検知し、比例ヒ
ータ１５及びバックアップヒータ１４が１００％出力で
先行的に投入される。この両ヒータの先行投入により、
図３（ｄ）に示すように、加圧器１１内の液相部１１ｂ
の温度は、図５（ｄ）の場合と比較して、速やかに加圧
器内の飽和温度にまで上昇し、その結果、図３（ｃ）に
示すように、加圧器圧力Ｐ11の加圧器圧力設定値Ｐref
に対する変動幅は、２．７ｋｇ／ｃｍ2ａまで低減され
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明による核原子炉プラント冷却設備
の加圧器圧力制御装置は、加圧器からの加圧器圧力を演
算処理し、その出力に応じてスプレー弁及びヒータを作
動させて加圧器の圧力を制御する加圧器圧力制御装置
に、さらに、核融合炉内において発生したプラズマ入熱
を冷却材との熱交換により冷却するダイバータカセット
の出口温度を検出し、検出された該出口温度を不完全微
分演算して出口温度時間変化率を算出し、該出口温度時
間変化率をプラズマ起動用モニタ及びプラズマ停止用モ
ニタで監視し、（１）該プラズマ起動用モニタが該プラ
ズマ起動を検知した場合に、前記加圧器の液相部を加熱
する前記ヒータを所定時間１００％全投入し、（２）該
プラズマ停止用モニタが該プラズマ停止を検知した場合
に、前記ヒータの前記１００％全投入をリセットする機
能を付加しているので、ダイバータカセットの出口温度
上昇から素早くプラズマ起動を検知して、ヒータを先行
的に所定時間１００％出力で投入することができ、プラ
ズマ起動後、並びに起動後短時間でプラズマ停止が生じ
た場合の圧力低下を抑制することができる。
の加圧器圧力制御装置は、加圧器からの加圧器圧力を演
算処理し、その出力に応じてスプレー弁及びヒータを作
動させて加圧器の圧力を制御する加圧器圧力制御装置
に、さらに、核融合炉内において発生したプラズマ入熱
を冷却材との熱交換により冷却するダイバータカセット
の出口温度を検出し、検出された該出口温度を不完全微
分演算して出口温度時間変化率を算出し、該出口温度時
間変化率をプラズマ起動用モニタ及びプラズマ停止用モ
ニタで監視し、（１）該プラズマ起動用モニタが該プラ
ズマ起動を検知した場合に、前記加圧器の液相部を加熱
する前記ヒータを所定時間１００％全投入し、（２）該
プラズマ停止用モニタが該プラズマ停止を検知した場合
に、前記ヒータの前記１００％全投入をリセットする機
能を付加しているので、ダイバータカセットの出口温度
上昇から素早くプラズマ起動を検知して、ヒータを先行
的に所定時間１００％出力で投入することができ、プラ
ズマ起動後、並びに起動後短時間でプラズマ停止が生じ
た場合の圧力低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な核融合プラント冷却設備を示す図で
ある。
ある。
【図２】 本発明による加圧器圧力制御装置の一実施形
態における圧力制御系の構成を示す図である。
態における圧力制御系の構成を示す図である。
【図３】 本発明による加圧器圧力制御装置の一実施形
態における圧力制御系によるシュミレーション結果を示
すグラフである。
態における圧力制御系によるシュミレーション結果を示
すグラフである。
【図４】 従来の加圧水型原子炉ベースの加圧器圧力制
御系の構成を示す図である。
御系の構成を示す図である。
【図５】 従来の圧力水型原子炉ベースの圧力制御系に
よるシュミレーション結果を示すグラフである。
よるシュミレーション結果を示すグラフである。
１…ダイバータカセット、２…プラズマ入熱、３…１次
冷却材、４…冷却材循環ポンプ、５…１次熱交換器、６
…２次冷却材、７…熱交換器出口弁、８…バイパス弁、
９…ダイバータ入口温度センサ、１０…ダイバータ出口
温度センサ、１１…加圧器、１１ａ…気相部、１１ｂ…
液相部、１２…加圧器圧力センサ、１３…スプレー弁、
１４…バックアップヒータ、１５…比例ヒータ、２０，
３０…ＰＩＤ制御装置、２１…ハイモニタ、２２…ロー
モニタ、２３，２４，２６…オンディレータイマ、２５
…フリップフロップ、２７…ＯＲ素子、３１…バックア
ップヒータテーブル、３２…比例ヒータテーブル、３３
…スプレー弁テーブル、Ｐ11…加圧器圧力、Ｐref…加
圧器圧力設定値、Ｔｉ…ダイバータ入口温度、Ｔｄ…ダ
イバータ出口温度。
冷却材、４…冷却材循環ポンプ、５…１次熱交換器、６
…２次冷却材、７…熱交換器出口弁、８…バイパス弁、
９…ダイバータ入口温度センサ、１０…ダイバータ出口
温度センサ、１１…加圧器、１１ａ…気相部、１１ｂ…
液相部、１２…加圧器圧力センサ、１３…スプレー弁、
１４…バックアップヒータ、１５…比例ヒータ、２０，
３０…ＰＩＤ制御装置、２１…ハイモニタ、２２…ロー
モニタ、２３，２４，２６…オンディレータイマ、２５
…フリップフロップ、２７…ＯＲ素子、３１…バックア
ップヒータテーブル、３２…比例ヒータテーブル、３３
…スプレー弁テーブル、Ｐ11…加圧器圧力、Ｐref…加
圧器圧力設定値、Ｔｉ…ダイバータ入口温度、Ｔｄ…ダ
イバータ出口温度。
Claims (1)
- 【請求項１】 加圧器からの加圧器圧力を演算処理し、
その出力に応じてスプレー弁及びヒータを作動させて加
圧器の圧力を制御する核融合炉プラント冷却設備の加圧
器圧力制御装置において、さらに、核融合炉内において
発生したプラズマ入熱を冷却材との熱交換により冷却す
るダイバータカセットの出口温度を検出し、検出された
該出口温度を不完全微分演算して出口温度時間変化率を
算出し、該出口温度時間変化率をプラズマ起動用モニタ
及びプラズマ停止用モニタで監視し、（１）該プラズマ
起動用モニタが該プラズマ起動を検知した場合に、前記
加圧器の液相部を加熱する前記ヒータを所定時間１００
％全投入し、（２）該プラズマ停止用モニタが該プラズ
マ停止を検知した場合に、前記ヒータの前記１００％全
投入をリセットする機能を備えることを特徴とする核融
合炉プラント冷却設備の加圧器圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10133890A JPH11326570A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 核融合炉プラント冷却設備の加圧器圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10133890A JPH11326570A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 核融合炉プラント冷却設備の加圧器圧力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11326570A true JPH11326570A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=15115502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10133890A Withdrawn JPH11326570A (ja) | 1998-05-15 | 1998-05-15 | 核融合炉プラント冷却設備の加圧器圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11326570A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013127387A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Mitsubishi Electric Corp | 原子炉の加圧器のヒータ制御システム |
-
1998
- 1998-05-15 JP JP10133890A patent/JPH11326570A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013127387A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Mitsubishi Electric Corp | 原子炉の加圧器のヒータ制御システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |