JPS6038507A - 給水加熱器の加熱蒸気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の技術分野」 本発明は例えば原子力発電プラントの原子炉に入る給水
温度を調整する給水加熱器の加熱蒸気制御装置に関する
。

［発明の技術的前頭とその問題点」 原子力発電プラントでは、プラントの熱ＩＪｉ’ｒ′の
向上、蒸気発生器（原子炉）での安定な蒸気の発生のた
めに、復水器より原子炉までの給水ライン中に設（プら
れた複数の給水加熱器で給水とタービン抽気の熱交換を
行わせて給水温度を上Ｒさけ−（いる。原子力発電プラ
ントの給水加熱器（−は、−この加熱蒸気であるタービ
ン抽気がほぼ飽和状態の蒸気であることから、加熱蒸気
の温度は給水加熱器の器内圧力のみの関数と考えてよい
。ま１．：給水加熱器内での熱交換の大部分が蒸気の凝
縮熱によるものであるため、給水加熱器の加熱側のｆｆ
＋Ａ　Ｉ（Ｌｉ　１．Ｌ、その器内圧力で決る蒸気の温
度で一様に４１つでいる。このために給水の給水加熱器
出し１でのｆｉｉｌｆ　ＩＦＪは、給水加熱器の器内圧
により操作でき、本１内月力を高くするとより高温の給
水温度、器内１ｆ力を低くするとより低温の給水温度が
得られる。

このような特性から発電プラントの給水加熱２：）は、
複数台のものが復水器から原子炉までの給水ラインにも
設けられ、それらに入れる抽気のＩＦ力を順次高くして
おくことにより、給水の温度を段階的に上昇さけている
。給水温度の制御装置は、原子炉に入れる給水の温度を
ある範囲内に保つために設【プられるもので、その従来
例による構成はｄ３　Ｊ３むね第１図のように４１１１
成されている。

づなわら、第１図において、原子炉の蒸気発生器１３か
ら出／’−蒸気１は、蒸気加減弁２を通って蒸気タービ
ン３へ尋かれたのち、逆止弁１２ｂを通って給水加熱器
４に入る。給水器４を出た給水は、原子炉１３に送られ
るが、炉に入る給水の温度は、原子炉での蒸発量に対し
て第２図の斜線部で示寸ような範囲にあることが要求さ
れる。給水加熱器４での給水の加熱は、主としてタービ
ン３の抽気によって行われる。タービン抽気の圧力は、
タービンの加減弁２、タービン３を通る蒸気流量によっ
て決まる。またこの蒸気間は、はぼ原子炉の熱光ｆｉｄ
ど等しい。ざらに上Ｊのように給水の温度は、加熱蒸気
の圧力によって決まるので、タービン抽気のみで給水を
加熱Ｊ−ると、給水加熱器４の出力給水温度は、第２図
の特性ＰＱＲのような線上を動ぎ、蒸発量の少ない所で
は要求される湿度以下になる。

このために給水加熱器４に入るクーヒン抽気ｊ１力を測
定しておいて、タービン抽気圧力が低下し、給水加熱器
４の器内圧力が第２図のＱ　＋Ａ＋に相当りる圧ノｊま
で低１”−！Ｉるど、圧力スイッチ５５にＪす１５：号
を発生さばて調節弁６を間し、Ｂ　２品、Ｉ：：＋　Ｉ
ｆの１蒸気を逆止弁１２ａを介して給水加熱ｉｉＳ　４
にン」大して給水温度を上昇さぼる。逆にタービン抽気
１ｊ力が上昇しＱ点に相当づる値以上になると、圧力ス
イッチ４５により信号を発生さＵて調ｎＤ弁０を閉づる
。このような調節弁６の開閉方法は、本説明のような抽
気圧力を測定し圧力スイッチ（゛開閉づる方法、あるい
は給水加熱器４の器内圧力＋　；ＩＩＩ定し圧）Ｊスイ
ッチで開閉する方法、あるいは給水加熱器４の給水出口
温度を測定し渇庶スーｒツｆ　−（開閉Ｊる方法のいず
れにＪ３いても同様な）幾能を宋ず。

このようないずれの方法においても、調１ｉｉｉ弁ぐ）
には全開、または全開の信号が入るので、ＡＩ：ｌ　１
ｉｉｉ　Ｊｉ’６はそれ自身の固有の速度で全開から全
開、全開から全開へと動作する。このように調節弁６が
働くことによって、主蒸気ラインから多聞の蒸気が給水
加熱器４に流れるため、主蒸気ラインの圧力を低下ざｌ
るように蝕く。通常の原子カプラントではタービン３の
加減弁２は主蒸気ラインの圧力を一定とするように制御
されているので、このように主蒸気ラインから給水加熱
器４に蒸気を流すと、加減弁２が閉としてタービン３に
流す蒸気ｍを減じ、主蒸気ラインの圧力を一定とげるよ
うに動くが、この時タービン３に流れる蒸気量が減少す
るためにタービンの出力が低下する。その後、原子炉側
で出力を増加させ、蒸発量を増すことによってタービン
３の加減弁２は元の状態まで間し、出力を元の状態まで
戻すことができるが、調節弁６の開閉速度が早い時には
、原子炉側の制御の遅れによってタービンの出力低下が
大ぎくなる。

このように調節弁６の早い開閉は、原子力発電プラント
の出力に外乱を与える。また主蒸気ラインの圧力が低下
すると、原子炉内の圧力も低下するので、炉内にある飽
和水が圧力低下によつＣ８１：騰する。このため炉水位
、核反応に外乱を！ｊえることになる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、給水温度の制御を１１い、かつタービ
ン出力、原子炉制御への外乱を少くりる給水加熱器の加
熱蒸気制御装置を供給りるにある、。

［発明の概要］ 本発明による給水加熱器の加熱蒸気制御、）４　’ｒｊ
は、給水加熱器に入る抽気蒸気の圧力を検知りる月力検
知器、この検出圧ノｊと設定値どの比較によ−）（主蒸
気を給水加熱器へ流す蒸気を制御Ｊる調１ｔｉｉ弁に全
開信号又は全閉信号を発Ｊる比較器ど、この比較器から
調節弁に送る信号を一定率どりるＶｋ、　Ｉｆ；率制限
器どの組合わせににす、給水加熱器ｌ＼の加熱蒸気を抽
気蒸気から主蒸気へ徐々に切り変えるようにしたことを
特徴どする。

［発明の実施例］ 以下本発明を第１図、第３図および４２５図に示す実施
例について説明する。本発明におい０６用する発電プラ
ン１−は、第１図に示す構成と同様であり、本発明では
、このような発電プラントにおける給水加熱器４に対す
る加熱蒸気を抽気蒸気から主蒸気へ切換えるのに徐々に
ｆ）わぜる制御装置２０をイ」設したものである。

Ｊ−なりら、この制御装置は、第３図に示すように圧ノ
ｊ検出器７、比較検出器８、変化率制限器９および電／
空敲換器１０を備え、電／空変換器１０の空気信号によ
って主蒸気を給水加熱器へ尋く調節弁６を制御するよう
に（１１１成されている。

そして圧力検出器７は蒸気タービン３から給水加熱器４
へ導く抽気蒸気の圧力Ｐを検出するものである。比較検
出器８は、圧力検出器７の検出圧力Ｐと予め設定してい
る開設定値ｐｏおよび閉設定値１）Ｃどを比較し、検出
圧力ｌ〕が閉設定値ｐｃより高い時（Ｐ＞Ｐｃ　）には
、調節弁６を全開とする信号を出ノＪし、検出圧力Ｐが
開設定値ｐｏより低い時（Ｐ＜ＰＯ）には、調節弁６を
全開とすぐ　る信号を出力し、そして圧力の設定値は、
ｐｏ＜Ｐｃとしてその出力信号はヒステリシス性を持つ
ている。変化率ｍｌ限器９は比較検出器８の出力１８号
を入力し、この入力信号の変化率を制限して徐々に変化
ザる出力を発する。電／閑変換器１０は変化率制限器９
の電気（８号を空気信号に変換しく調節弁６に空気信号
を発するものである。

本発明の制御装置２０はこのように４１１７成さ１して
いるので、タービン３を流れる蒸気量が多く　ｉ；Ｌっ
て抽気圧力Ｐが開設定値Ｐｏよりも１１）１いＰ〉１０
時には調節弁６は閉しており、給水加熱ｉＶｉ　４　＋
Ｌ、　ＩＪシタ−ン３から抽気蒸気が送られて給水を加
！；！！　’Ｊ’る。タービン３を流れる蒸気量が減少
し、抽気１ｆ力Ｐが低下してｌｊｉ設定俯Ｐｏ以下にな
ると、比較検出器８は調節弁６を全開どＪる信号を出ノ
Ｊ　する、。

変化率制限器９は入力信号に対し−（出力信′ｉ：３を
ある変化率以内で変えるので、出力（ｒｌｊ号は調節弁
０を全開とづる値から徐々に一定率で増加して行く、。

それに伴って調節弁６も一定率で間覆る。調Ｂ１１弁６
が間すると、主蒸気ラインがら昌）！Ｉｉ！どｊ、圧の
〃１気が給水加熱器４に送られるが、この流量は調１１
ｉｊｊｒ６の開厄によって決まるので、主蒸気ラインが
らの給水加熱器４への加熱蒸気の流量の増加もほぼ一定
率で徐々に増加する。

タービン３を流れる蒸気ｍが増加してくると、抽気圧力
［〕も高くなって来る。圧力Ｐが閉設定値Ｐｃよりし高
く、Ｐ＞Ｐｃとなると比較検出器８は調節弁６を全開と
する信号を出力Ｊるが、この信号は変化率制限器９によ
って一定率で弁を閉する信号に変えられる。従って調節
弁６は徐々に一定率で閉し、これに伴って主蒸気からの
加熱蒸気も徐々に減少し、給水加熱器４の加熱蒸気は抽
気蒸気に切替わる。

このように制御装置が動作するので、給水加熱器４に流
入Ｊる主蒸気の流量の変化も変化率制限器９で定めた変
化率で変化する。このために変化率制限器９の変化率の
設定を主蒸気流量の変動に対して、タービン３の制御系
および原子炉の制御系が追従するように定めることによ
って、タービンの出力への外乱および原子炉系への影響
を少くすることができる。

本発明によれば、このように制御が行われるので原子炉
への給水の温度を要求された（ｉＧに自動的にすること
と同時に、原子炉系およびターじン出）ｊへの影響を少
くすることができる。

本発明の他の実施例として、急速に給水ｆｆｕｆ　ｌａ
か低下づ°ることに対する保護機能を持つものを第１１
図によって説明Ｊる。この実施例の制御装置２０は第３
図の構成に加えて、比較検出器８の間設定（直ＰＯより
も低いある値Ｐｔｌ・で変化率制限器９０入）ｊトラッ
キング機能（入力信号をそのまま出力する機能）を作動
させる信号を出ツノＪる圧力１１へ［・検知器１１を設
けでいる。

この制御ｌｌ装置２０は、°このように構成さ１′と（
いるので、タービン負荷い１ｉｌｌ：ｌＩのＪ、うなタ
ーヒン仙気圧が急速に低下するような揚台には、Ｊｊ、
す“唱・化率制限器９により一定率で調節弁６を聞どり
ろが、圧力が低下し圧力低下検知器１１でｌ：）　＜　
１）　［ｒとなると、低下検知器１１からの信号により
今生率制限器９を入力Ｉ・ラッキングとし、調ＲＯ弁Ｇ
に全開信号を出し、調節弁６を＠速量とりる、。

このように制御が動作するので、抽気ｊｆ力のＫｒ下が
ゆるやかな通常のブランｌ−運用の場合には、変化率制
限器９による一定率で調節弁６が開閉し、給水湿度を要
求範囲内とりる。さらにタービン負荷の降下が急で抽気
圧力の降下が早い時には調節フｒ　６を怠１７０ざじる
ので、給水加熱器４への加熱蒸気を２速に主蒸気に切替
えることができ、給水加熱器４の加熱蒸気を？ｉｆ［（
呆覆ることができる。

本発明によればこのように制御が行われるので、原子炉
およびターモレ出〕ｊへの影響を少くしかつ給水晶、ｉ
瓜を要求範囲内どすることができる。さらに急速な抽気
圧力の降下のような現象に対しては、調ｌｌ１ｊ弁６を
急開Ｊることによって加熱蒸気をすみやかに切行え、給
水加熱器４の加熱蒸気を確保できる。

［発明の効果］ 以上の説明で明らか′／、ｒように本発明によれば、原
子力発電プラントにおいて給水加熱器への加熱蒸気を抽
気蒸気から主蒸気へ徐々に切替えるよう構成したことに
より、タービン出力、原子炉への影響を少くし、原子炉
に入る給水温度を要求される範囲に保つ制すＩＩが実現
できる。。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の給水加熱器の加熱熱気制御（１０・１
゜置を適用する光電プラントを示ず（既略系統し１、ｉ
１２図は要求給水温度と蒸発量の１３’Ｊ係特１！１μ
ｍ、第；３図は本発明による給水加熱器のＩＪ１１熱蒸
気制’ｆｉｌｌ　ｆＨｉｉＸの一実施例を示リブロック
系統図、第４図は水斤明の他の実施例による制御装置を
示リブ［−１ツク系統図である。 １・・・主蒸気　２・・・蒸気加減ツ１゛３・・・蒸気
タービン　４・・・加熱器、ｌり１＋１４５・・・圧力
スイッチ　６・・・Ｒｕｌ　Ｄｉｉ弁７・・・圧力検出
器　８・・・比較検出ｚ）：９・・・変化率制限器　１
０・・・電／空変１φ１ｉｌ−ｉ１１・・・圧力低下検
知器 １２ａ、１２ｂ　・・・逆止弁 ２０・・・制御装置 代理人方理−１則　近　憲Ｒｉ（ほか１名）第　１　図 、逮発量 第　３　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）給水加熱器に入る抽気蒸気の圧力を検知する圧力
   検出器と、この検出圧力により主蒸気から給水加熱器に
   流Ｊ゛蒸気制御する調整弁に全開、全開する信号を支え
   る比較器と、比較器からの全開、全開信号に対して調整
   弁に送る信号を一定率とする変化制限器とを協えたこと
   を特徴とする給水加熱器の加熱蒸気制御装置。
2. （２）圧力低下で変化率制限器を入力ドラッキングとす
   る１幾能を加えたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の給水加熱器の加熱蒸気制御装置。