JPS63169408A - 給水ドレンポンプアツプシステムの制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１発電プラントにおける給水加熱器ドレンを、
復水給水系統にポンプアップして注入する給水加熱器ド
レンポンプアップシステムに係り、特に、ポンプトリッ
プ時の原子炉スクラム防止に好適なポンプの運転制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来の給水加熱器ドレンを復水給水系にポンプアップす
るシステム構成として、三菱重工技報Ｖｏ　ｌ　１７．
　Ｎｏ、２　（１９８０−３）があるが、これはＰＷＲ
プラントにおける例であり、タービンプラントからの復
水を直接原子炉に供給するＢＷＲプラントでは、給水加
熱器ドレンポンプのトリップにより、復水給水系ポンプ
の入口圧力の低下や原子炉水位の低下が、直接的、かつ
、短時間に発生するため、ポンプの保護及び原子炉水位
の低下を防止する必要がある。しかし、上記文献にはこ
の点に対する対策が示されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、給水加熱器ドレンポンプが故障により
トリップした場合に、ドレンポンプのドレン注入能力が
低下して、注入点より下流の復水給水系ポンプの入口圧
力が低下し、ポンプが安定して運転継続するために、必
要な入口圧力を確保できず、ポンプ内部でキャビテーシ
ョンを発生してポンプに損傷を与える事、及び、復水給
水系ポンプの原子炉への給水流量確保能が低下し原子炉
水位低下による原子炉スクラムを発生するポテンシャル
がある点について考慮がされておらず、復水給水系のポ
ンプ損傷、原子炉スクラムに至る問題があった。

見合った復水給水系ポンプの運転台数を制御する事によ
り、復水給水系ポンプの入口圧力を高く保ち、ポンプの
損傷を防止するとともに、復水給水系ポンプの原子炉給
水流量確保能力を所定値に保つ事により、原子炉水位低
下によるスクラムを防止することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

給水加熱器ドレンポンプのトリップを検出し、給水加熱
器ドレン注入点より下流側の復水給水系ポンプを同時に
停止させ運転台数を減少させる、すなわち、給水加熱器
ドレンポンプの運転台数に見合う復水給水系ポンプの運
転台数とする事により、復水給水系ポンプの入口圧力は
所定に保って、ポンプの損傷を防ぐことができ、原子炉
給水流量も所定値に保つことができるので原子炉スクラ
ムを防止できる。

〔作用〕

発電プラントの給水加熱器ドレンポンプアップシステム
の系統構成について説明する。

原子炉で発生した蒸気は蒸気タービンを回転させて発電
を行い、復水器で冷却されて復水となる。

この復水は、復水給水系の各ポンプである低圧復水ポン
プ、高圧復水ポンプ、ｙＫ子炉給水ポンプによって昇圧
され、給水加熱器で、蒸気タービン油気蒸気により昇温
されて原子炉に給水される。給水加熱器で熱交換した抽
気蒸気は凝縮して復水となり、給水加熱器ドレンポンプ
によって昇圧されて、高圧復水ポンプ、及び１Ｍ子炉給
水ポンプの入口側に注入され原子炉に給水される。よっ
て、高圧復水ポンプの入口圧力は、低圧復水ポンプと低
圧給水加熱器ドレンポンプによって確保され、原子炉給
水ポンプの入口圧力は、高圧復水ポンプと高圧給水加熱
器ドレンポンプによって確保されている。

給水加熱器ドレンポンプトリップ時の動作について説明
する。

低圧給水加熱器ドレンポンプが二台運転中に一台トリッ
プすると、高圧復水ポンプが二台運転中の一台を停止す
るとともに、原子炉給水ポンプも二台運転中一台を停止
するように動作する。

高圧給水加熱器ドレンポンプが二台運転中に一台トリッ
プすると、原子炉給水ポンプを一台停止するように動作
する。

それによって、給水加熱器ドレンポンプの運転台数と、
給水加熱器ドレン注入点より下流の復水給水系ポンプの
運転台数が整合するので、復水給水系ポンプ入口圧力を
所定値に保つ事ができるのでポンプ内部でのキャビテー
ション発生による損傷を防止でき、復水給水系ポンプは
入口圧力が低下しないので原子炉への給水供給能力も所
定値に保つ事ができ、原子炉スクラムを防止できる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。

原子炉１で発生した蒸気は、高圧タービン２に流入し、
その排気は低圧タービン３に流入してタービンを回転さ
せ図示しない発電機により発電を行う、低圧タービン３
の排気蒸気は復水器４内に流入し、図示しない冷却海水
によって冷却され復水となる。復水器４の復水は低圧復
水ポンプ５によって昇圧され、復水ろ過装置６、復水脱
塩装置７によって浄化処理され、高圧復水ポンプ８に送
水される。高圧復水ポンプ８によって、さらに、昇圧さ
れた復水は、低圧給水加熱器９で低圧タービン３の油気
蒸気によって昇温され、原子炉給水ポンプ１０に送水さ
れる。ｙＸ子炉給水ポンプ１゜によって、さらに昇圧さ
れた復水は、高圧給水加熱器１１で高圧タービン２の油
気蒸気によってさらに昇温され原子炉１に給水される。

低圧給水加熱器９を加熱した抽気蒸気は凝縮してドレン
となり、低圧ドレンタンク１２に流入し、低圧ドレンポ
ンプ１３によって昇圧されて高圧復水ポンプ８の入口に
注入されて原子炉１に給水される。

高圧給水加熱器１１を加熱した油気蒸気は凝縮してドレ
ンとなり、高圧ドレンタンク１９に流入し、高圧ドレン
ポンプ２０によって昇圧されて原子炉給水ポンプ１０の
入口に注入されて原子炉１に給水される。

次に、系統の制御について説明する。

低圧ドレンタンク１２は水位一定制御を行い、水位制御
装置１５によって、水位を検出し水位制御弁１４の開度
を制御する事により、ドレンタンク１２に流入するドレ
ンを高圧復水ポンプ８の入口に注入する。

高圧ドレンタンク１９は水位一定制御を行い、水位制御
装［２２によって水位を検出し、水位制御弁２１の開度
を制御する事により、ドレンタンク１９に流入するドレ
ンを原子炉給水ポンプ１０の入口に注入している。

低圧ドレンポンプ１３の運転台数を検出器１６によって
検出し判定器１７に入力する。高圧復水ポンプ８の運転
台数は判定器１７に入力される。

判定器１７は低圧ドレンポンプ１３の運転台数に整合さ
せて高圧復水ポンプ８の必要運転台数を判定する。

高圧ドレンポンプ２０の運転台数を検出器２３によって
検出し判定器１８に入力する。原子炉水数に整合させて
原子炉給水ポンプ１０の必要運転台数を判定する。

判定器１７は高圧復水ポンプ８の運転台数を判定器１８
に入力し１判定器１８は高圧復水ポンプ８の運転台数に
整合させて原子炉給水ポンプ１０の必要運転台数を判定
する。

低圧ドレンポンプ１３の運転台数と、高圧復水ポンプ８
の運転台数と入口圧力の関係を第２図で説明する。横軸
にプラント負荷を、縦軸に圧力を示すが、プラントが通
常運転される１００％負荷において、低圧ドレン、ドレ
ンポンプ１３、二台運転、高圧復水ポンプ８、二台運転
時には、高圧復水ポンプ８の入口圧力は必要人口圧力よ
りも高く保たれており安定して運転する事ができる。こ
こで、低圧ドレンポンプ１３が故障により一台トリップ
して一台運転になると、高圧復水ポンプ８は、二台運転
を継続しているので入口圧力は必要人口圧力以下となり
安定して運転できなくなる。

すなわち、入口圧力の低下により高圧復水ポンプ８の内
部でキャビテーションを発生し、その結果、ポンプの損
傷を生じ、吐出圧力が低下して原子炉１への給水供給能
力が急激に低下する。この状態が継続すると、高圧復水
ポンプ８は二台とも損傷によりトリップし、原子炉１は
水位低下によりスクラムする。

本発明の実施例では、この事象発生を防止するため、第
４図に示す様に、低圧ドレンポンプ１３が、トリップし
た場合、判定器１６により検出し判定器１７に入力する
０判定器１７は高圧復水ポンプ８の運転台数を検出して
おり、二台運転中であれば、一台を停止する。第２図に
示す様に、高圧復水ポンプ８が一台運転となり、入口圧
力は必要人口圧力より高く保つ事ができるので、高圧復
水ポンプ８はキャビテーションによる損傷を防止でき、
原子炉１に所定の給水流量を供給する事かできスクラム
を防止できる。

高圧ドレンポンプ２０の運転台数と、原子炉給水ポンプ
１０の運転台数による。原子炉給水ポンプ１０の入口圧
力と必要人口圧力の関係を第３図によ′り説明する。１
００％プラント負荷Ｎ転時には、高圧ドレンポンプ２０
、二台が運転しており。

原子炉給水ポンプ１０も二台運転しており、原子炉給水
ポンプ１０の入口圧力は必要人口圧力よりも高く保たれ
ており安定して運転する事ができる。

ここで高圧ドレンポンプ２０が故障により一台トリップ
して一台運転になると、原子炉給水ポンプ１０の入口圧
力は必要人口圧力以下となり、安定して運転できなくな
る。すなわち、入口圧力の低下により原子炉給水ポンプ
１０の内部にキャビテーションを発生し、その結果、ポ
ンプの損傷を生じ、吐出圧力が低下して原子炉１への給
水供給能力が急激に低下する。この状態が継続すると原
子炉給水ポンプ１０は二台とも損傷によりトリップし、
原子炉１は水位低下によりスクラムする。

本発明では、この事象発生を防止するため、第４図に示
す様に、高圧ドレンポンプ２０がトリップした場合、判
定器２３により検出し判定器１８に入力する。判定器１
８は原子炉給水ポンプ１０の運転台数を検出しており、
二台運転中であれば一台停止する。第３図に示す様に、
原子炉給水ポンプ１０が一台運転となり、入口圧力は必
要人口圧力より高く保つ事ができるので、原子炉給水ポ
ンプ１０はキャビテーションによる損傷を防ぐことがで
き、原子炉１に所要の給水流量を供給する事ができ、ス
クラムを防止できる。

同様に、第４図に示す様に１判定器１７は、高圧復水ポ
ンプ８の一台停止信号を判定器１８に入力する０判定器
１８は原子炉給水ポンプ１０が二台運転中であれば、一
台を停止し、一台運転とする事により、原子炉給水ポン
プ１０の入口圧力を必要人口圧力よりも高く保ち、ポン
プの損傷と原子炉スクラムを防止する。

本発明の他の実施例を第５図によって説明する。

流体の流れ及び機器の機能は第１図に示す実施例と同様
である。

本実施例の特長は、高圧給水加熱器］■の出口側に負荷
検出器３０を設けて、負荷俳号を判定器１７．１８に入
力している事である。ここで、本実・施例ではプラント
負荷信号として原子炉１への給水流量を検出しているが
、他に、高圧タービン２の初段後圧力であっても、図示
しない発電機の出力信号であってもかまわない。

第６図によって系統の制御法を説明する。

高圧復水ポンプ８が二台運転時の入口圧力は、第２図に
示す様に、低圧ドレンポンプ１３が一台運転時はプラン
ト負荷７５％以上で必要人口圧力よりも低くなっている
。同様に、原子炉給水ポンプ１０の入口圧力は、第３図
に示す様に、高圧ドレンポンプ１３が一台運転時はプラ
ント負荷７５％以上で必要人口圧力よりも低くなってい
る。

よって本実施例では、プラント負荷を負荷検出器３０で
検出し、７５％以上の負荷であれば、判定器１７．１８
に入力し、低圧ドレンポンプ１３゜または、高圧ドレン
ポンプ２０がトリップした場合、それぞれ高圧復水ポン
プ８、または、原子炉給水ポンプ１０をトリップさせて
、ポンプ損傷、及び、原子炉１のスクラムも防止する。

すなおち。

プラント負荷が７５％以下であれば、低圧ドレンポンプ
１３．または、高圧ドレンポンプ２０がトリップしても
、高圧復水ポンプ８、または、原子炉給水ポンプ１０を
トリップさせないで運転継続させて、不必要なトリップ
をさせない様にしたものである。

本実施例によれば、第１図に示す実施例の効果の他に、
プラント負荷が低い場合には、低圧ドレンポンプ１３、
または、高圧ドレンポンプがトリップしても、高圧復水
ポンプ８、または、原子炉給水ポンプ１０をトリップさ
せないので、不要なトリップを防止できるので、系統へ
の外乱とプラント負荷の減少を防ぐことができる。

本実施例によれば、低圧ドレンポンプ１３がトリップし
ても高圧復水ポンプ８の入口圧力を必要人口圧力よりも
高く保つ事ができ、さらに、高圧ドレンポンプ２０がト
リップしても原子炉給水ポンプ１０の入口圧力を必要人
口圧力以上に高く保つことができるので、高圧復水ポン
プ８と原子炉給水ポンプ１０のキャビテーション発生に
よる損傷を防ぎ、原子炉１への水流量を所定値に保つ事
ができるので、原子炉１のスクラムを防止できる。

ｄらに、低圧ドレンポンプ１３、及び、高圧ドレンポン
プ２０がトリップしても、安定して運転できるので、予
備のポンプを設置する必要がなくなる。

さらに、本実施例によれば、給水加熱器ドレンポンプが
故障によりトリップしても、復水給水系ポンプの保護と
原子炉スクラムを防止できるので。

給水加熱器ドレンポンプに予備機を設置する必要かない
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、給水加熱器ドレンポンプが故障により
トリップしても、復水給水系ポンプの運転台数を適正に
保つ事によって、復水給水系ポンプの入口圧力を必要人
口圧力よりも高く保つ事ができるので、ポンプの損傷を
防止でき、原子炉に所定の給水流量が供給できるので原
子炉スクラムを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図はプラント
負荷と圧力のグラフ、第３図はプラント負荷と圧力のグ
ラフ、第４図は本発明の実施例の制御動作図、第５図は
本発明の他の実施例の系統図、第６図は他の実施例の制
御動作図である。 １・・・原子炉、２・・・高圧タービン、３・・・低圧
タービン、４・・・復水器、５・・・低圧復水ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、給水加熱器ドレンを復水給水系統に注入する給水加
   熱器ドレンポンプアップシステムにおいて、 給水加熱器ドレンポンプと復水給水系ポンプの運転台数
   の検出装置と制御装置を設ける事により、前記給水加熱
   器ドレンポンプの故障時に、前記復水給水系ポンプの保
   護と原子炉給水流量を所定値に保つことを特徴とする給
   水ドレンポンプアップシステムの制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 プラント負荷を検出する装置を設ける事により、前記給
   水加熱器ドレンポンプの故障時に、前記復水給水系ポン
   プの運転台数の減少の要否を判定することを特徴とする
   給水ドレンポンプアップシステムの制御装置。