JPS61114196A - 高速増殖炉プラントの起動方法 - 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］ 本発明は高速増殖炉プラントの起動方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 第４図は高速増殖炉プラントの水蒸気系を示すもので、
図において、蒸気タービン１で仕事を終えた蒸気は復水
器２において復水とされた後、低圧給水加熱器３により
加熱され脱気器４を通り給水ポンプ５により昇圧された
後、高圧給水加熱器６により加熱される。

高圧給水加熱器６で加熱された給水は、蒸発器８のウオ
ーミング運転時には蒸発器８をバイパスしてフラッシュ
タンク７へ導かれた後、再び復水器２内へ循環する。こ
のウオーミング運転が終了した後においては、給水は蒸
発器８に導かれる。

ここで二次系の液体金属ナトリウムと熱交換した後、蒸
気となりドレンセパレータ９内へ流入する。

このときフラッシュタンク７への給水はブロー弁２３に
よってゼロにまで絞り込まれる。

ドレンセパレータ９にはフラッシュタンク７に接続され
るドレン弁１０を備えたドレン配管１１が接続されてい
る。このドレン弁１０はドレンセパレータ圧力制御器１
２によりその開度を１ｌＪＩＩｌされる。ドレンセパレ
ータ９からの蒸気は蒸気止め弁１３を通った優、蒸気タ
ービン１の起動準備未了の段階においては過熱器バイパ
ス蒸気制御弁１４の介挿される過熱器バイパスライン１
５を通りタービンバイパス弁１６を通った後、復水器２
内に循環される。

一方、蒸気タービン１の起動準備が完了し、初期負荷投
入に至る間においては、ドレンセパレータ９からの蒸気
は主蒸気温度制御系２４の目標値を上昇させることによ
り、過熱器制御弁２５が開とされるので、制御弁１４と
２５に分流Ｕしめられることとなり、υｊ御弁２５を通
る蒸気は過熱器１７において過熱された優、制御弁１４
を通った蒸気ど混合せしめられ、主蒸気止め弁１８、タ
ービン加減弁１９を通り蒸気タービン１内に流入する。

なお、初期負荷投入以後においては、原子炉出力上昇が
行われて過熱器１７の入口ナトリウム温度が上昇するに
伴って主蒸気温度制御系２４の作用により、過熱器バイ
パス蒸気制御弁１４は自動的に閉とされる。

主蒸気止め弁１８上流にはタービンバイパス弁１６の開
度およびタービン加減弁１９の開度を制御づるＦ　Ｉ−
Ｉ　Ｃ（エレクトロハイドリックコントローラ）２０が
配置されている。

づなわち、以上のＪ：うな水蒸気系では［１１ＣにＪ：
リタービンバイパス弁１６およびタービン加減弁１９の
開度が制御され、水蒸気系の適切な作動が行なわれる。

第５図はＥ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０の詳細を示づもので、この
Ｅ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０では主蒸気圧力、タービン回転数お
よび加速度が入力され、タービンバイパス弁１６および
タービン加減弁１９の開度が制御される。なお、主蒸気
圧力の圧力設定値、づなわｔ５１　Ｐ　Ｒ（イニシャル
プレッシャーレギュレーション）駁定愉おＪ：び圧力調
停率はそれぞれ一定値に保持された状態でＥ　ＨＣ２０
による制御が行なわれる。

しかしながら、このようにＩ　ＰＲＨ定値を固定し、か
つ主蒸気圧力を一定に保持したままの状態で水、蒸気系
の起動を行なう場合には、第５図に示？ＩＥＨＣ全流聞
要求信号Ｓ１を第２図に示づ全流吊要求信号削画曲線に
一致させるべく、ドレンセパレータ圧力目標値およびＩ
ＰＲ設定値をその全流量要求信号計画曲線に対応して変
化させる必要が生ずる。

すなわち、Ｅ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０は以下に示す如く、主蒸
気圧力によって作られる全流量要求信号Ｓ１と、タービ
ン１の回転数によって作られる加減弁流量要求信号Ｓ２
を組合せて、 タービン蒸気流量（加減弁流山要求信号）＋タービンバ
イパス弁蒸気流量 一金主蒸気流ｍ（全流量要求信号） なる関係を加減弁１９とバイパス弁１６を操作すること
によって常時保持し、主蒸気圧力を安定に保つことを目
的とした制御システムである。

ここで全流量要求信号Ｓ１と加減弁流山要求信号Ｓ２は
次のように作られる。

全流量要求信号 ＝（主蒸気圧カーＩＰＲ設定値）／圧力調定率加減弁流
量要求信号 ＝負荷設定値士（タービン回転数 ゛−回転数設置値）／速度調定率 なお、タービン出力は加減弁１９蒸気流量にほぼ比例し
、蒸気流量は加減弁１９開度にほぼ比例する。

［発明の目的１ 本発明はかかる背理技術のもとになされたもので、ＥＨ
Ｃを用いた高速増殖炉プラントの水蒸気系の起動時にド
レンセパレータの圧力を適切に制御することににす、主
蒸気圧力、タービン加減弁流量およびタービンバイパス
弁流量をあらかじめ計画した曲線上に制御し、安定確実
に高速増殖炉を起動することのできる高速増殖炉ブラン
］・の起動方法を提供しようとするものである。

［発明の概要］ すなわち本発明は、高速増殖炉プラントの水蒸気系に配
置されるドレンセパレータ圧力制御器の圧力目標値を時
間の関数として設定しドレンセパレータの圧力を制御す
るとともに、前記水蒸気系に配置されるＥＨＣのＩＰＲ
設定値を前記圧力目標値の関数として変化させ、前記水
蒸気系の主蒸気圧力をほぼ一定に保持しながら前記水蒸
気系の起動を行なうことを特徴とする高速増殖炉プラン
トの起動方法である。

［発明の実施例］ 以下本発明の詳細を図面を用いて説明する。

本発明方法では、第１図に示すように、ドレンセパレー
タ圧力制御器１２の圧力目標信号×が時間ｔの関数とし
て設定され、ドレンセパレータ９の圧力がＰ　Ｉ　Ｄ　
１ｌｊｌ制御される。

そして、Ｅ）ｌｃ２０のＩＰＲ設定値である圧力設定信
号ｙがドレンセパレータ圧力制御器１２の圧力目標信号
Ｘの関数として変化される。これにより主蒸気圧力をほ
ぼ一定に保持した状態で水蒸気系の起動が行われる。

なお、この方法によると、主蒸気圧ノｊをドレンセパレ
ータ９と主蒸気＠２１の２箇所で制御することになるが
、Ｅ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０は比例のみの制御によっているた
め、制御に干渉が生ずることはない。

以下本発明の高速増殖炉プラントの起動方法の一実施例
を第２図を用いて詳細に述べる。

この実施例では、まずＩＰＲ設定値１２７ａｔｇ、回転
数設定値Ｑｒｐｍ、加速度設定値Ｑｒｐｍ／ｍおよび負
荷設定値Ｏｐｕの状態にされる。

このとぎ給水流量は、第２図に示ｔ　Ｊ：うに、４０％
に保持されており、また蒸気圧力はドレンセパレータ９
にＪ：す１２７ａｔ（１一定に制御され、タービン加減
弁１９およびタービンバイパス弁１６とも全開状態とさ
れている。

この状態でドレンセパレータ９の圧力目標値を１２７ａ
ｔＯから１２７．４４ａｔｏへ徐々に」−ばていき、タ
ービンバイパス流量が定格主蒸気流出の約１５％（ター
ビンバイパス弁１６弁聞度約３０％間）とされる。

また、この間ＩＰＲの圧力設定値が１２７８ｔＯから１
２４．６ａｔ（］まで徐々に下げられ主蒸気圧力がほぼ
一定に保持される。

このような状態から加速度設定値を１２　Ｏｒｐｍ／ｍ
に、また回転数設定値を９０　Ｏｒｐｍに設定すると、
加減弁流量要求信号Ｓ２は一時的に０．０３１）Ｕにま
で増大し、蒸気タービン１の昇速が開始される。

回転数が８９４．６ｒｐｍを越えて」二昇するにうにな
ると、加減弁流量要求信号Ｓ２は加速度制御のパスから
回転数制御のバスで作られるようになる。

蒸気タービン１゛の回転数が９００ｒｌｌ１ｍ（オフセ
ラｉ〜が生ずるため９００　ｐｐｍより若干低いところ
で整定する）に到達した後、加速度設定値が１２Ｑｒｐ
ｍ／ｍに保持された状態で回転数設定値が３６０５．４
ｒｐｍ程度ニサレル。

このように回転数設定値を定格速度より５．４ｒｐｍ程
高く設定するのは、速度調停率１８０　ｒｐＩＩＩのも
とに蒸気タービン１が無負荷、定格回転数の状態で約３
％の加減弁流量を得るためである。

回転数が定格に達したところで、発電機２２が系統に（
７１人され負荷設定値が微増されて初期負荷的３％がと
られる。

この状態から負荷設定値を約ｏ、１６ｐｕにまで上麿さ
せると、この間タービン加減弁１９は加減弁開度要求に
より開とされ、タービン発Ｎ機の出力が約１６％に上昇
される。

一方、タービンバイパス弁１６は 〔全流量要求信号−加減弁流量要求信号〕による信号に
より全開にまで絞られる。

ここで、負荷設定値をさらに僅か上昇さゼると加減弁開
度要求信号は、全流量要求信号により作られるようにな
るため、タービン加減弁１つにＪ、る前圧制御が行われ
るようになる。

この状態からさらなる負荷上昇、すなわちタービン発電
機２２の出力」二昇は、前圧制ａｌｌ（主蒸気圧力を安
定に制御しないと水蒸気系全体が不安定になる）を行な
いつつ次のように行われる。

すなわち、前圧制御を維持するためには、全流量要求信
号Ｓ１を常に加減弁流量要求信号Ｓ２より低めに保ちつ
つ上昇させることが必要となる。

また、主蒸気圧力をほぼ一定に保持しつつ全流量要求信
号Ｓ１を上昇させるためには、ドレンセパレータ９の圧
力目標値を負荷工賃とともに、例えば１２７．４４ａｔ
ｏから１２９．７２ａｔｇまで上昇させながら、ＩＰＦ
（設定値を、例えば１２４゜６　ａｔｇから１２１　ａ
ｔ（ｌに降下する必要がある。

なｄ５．４０％負荷の時点でドレンセパレータ９のドレ
ン弁１０が全閉となり、ドレン廿バレータ９の圧力制御
がぎかなくなるため、この後は給水流量増大に伴いドレ
ンセパレータ９の圧力が上昇してもドレン弁１０が開と
されないようにドレンセパレータ９の圧力目標値が、例
えば１２９．７２ａｔｇから１４８　ａｔ（Ｉに上昇さ
れ、これによりＩＰＲ設定圧が１２１　ａｔｏから１１
２ａｔ（Ｉに降下され、主蒸気圧力がほぼ一定に保持さ
れた状態で定格状態まで運転される。

定格状態に到達した時点では、主蒸気圧力は１２７ａｔ
Ｑ　、［ＰＲ圧力設定値は１１２ａｔ（１、回転数は３
６００ｒｐｍ、回転数設定値は３６０５．４ｐｐｍ　、
速度はＱｒｐｍ／ｍ、加速度設定値は１２０ｒｐｆｆｌ
　／ｍ　、負荷設定値は１，１ｐｕとされ、全流量要求
信号Ｓ１は１．Ｏｐｕ、加減弁流量要求信号Ｓ２は約１
．１３ｐｕとされる。

以上述べたように本発明の高速増殖炉プラントの起動方
法では、タービンバイパス弁１６にＪ：る主蒸気圧力制
御開始からタービン出力４０％までの間は、ドレンセパ
レータ圧力制御器１２によりドレンセパレータ９の圧力
制御が行なわれ、ＥＨＣ２０により主蒸気圧力の制御が
行なわれるため、蒸発器出口から蒸気タービン１人口ま
での蒸気圧力を安定に制御づることができる。

また、タービン出力４０％からタービン定格出力までの
プラント出力領域においてもＩＰＲの圧力設定値をドレ
ンセパレータ９の圧ツノ目標値の関数として部下するこ
とにより、主蒸気圧力をほぼ一定に保持することが可能
である。

なお、以上述べた実施例では、ドレンセパレータ圧力制
御器１２の圧力目標値を時間の関数として設定し、ドレ
ンセパレータ９の圧力をυ１１ＩＩシ、一方、ＥＨＣ２
０のＩＰＲ設定値をドレンセパレータ圧力制御器１２の
圧力目標値の関数として変化させた例について述べたが
、第３図に示ｔ　Ｊ：うに、Ｅ　ｌ−Ｉ　Ｃ２０のＩＰ
Ｒ設定値である圧力設定信号×を時間ｔの関数として設
定し、ＥＨ０２０を制御し、ドレンセパレータ圧力制御
器１２の圧〕〕目標信号ｙ　７！ｉ−Ｅ　ｌ−！　Ｃ２
０の圧力設定信号×の関数として変化させ、水蒸気系の
主蒸気圧力をほぼ一定に保持しながら水蒸気系の起動を
行なうこともできる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の高速増殖炉プラントの起動方
法では、蒸発器出口から蒸気タービン入口までの蒸気圧
力をドレンセパレータの昇圧から定格出力までの起動運
転中所定の値に保持することができるので、プラントの
ヒートバランスの動揺を極力抑制することができ、プラ
ントを安定かつ迅速に起動することが可能となる。

また、起動時に重要なプロセス変数であるドレンセパレ
ータの圧力について、この目標値を時間の関数として自
動的に与えるため、人間の誤操作を防止することができ
、プラントをさらに安全に起動することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法で用いられる関数発生器の一実施例
を示すブロック図、第２図はドレンセパレータ圧ノコ目
標値およびＥＨＣに設定されるＩＰＲ設定値および蒸気
給水流量の時間による変化状態を示すグラフ、第３図は
第１図に示す関数発生器の他の例を示すブロック図、第
４図は高速増殖炉プラントの水蒸気系を示ず配管系統図
、第５図は第４図に示すＥＨＣの詳細を示すブロック図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高速増殖炉プラントの水蒸気系に配置されるドレ
   ンセパレータ圧力制御器の圧力目標値を時間の関数とし
   て設定しドレンセパレータの圧力を制御するとともに、
   前記水蒸気系に配置されるＥＨＣのＩＰＲ設定値を前記
   圧力目標値の関数として変化させ、前記水蒸気系の主蒸
   気圧力をほぼ一定に保持しながら前記水蒸気系の起動を
   行なうことを特徴とする高速増殖炉プラントの起動方法
   。