JP3697316B2 - Moisture separator heater protection device for nuclear power plant - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉圧力制御を行う原子力発電所における湿分分離加熱器を保護するための原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11は、原子炉圧力制御を行う原子力発電所におけるタービン設備の概略図である。原子炉1で発生した蒸気は、主蒸気管2を介して蒸気止め弁4及び蒸気加減弁5に至り高圧タービン3に導かれ、高圧タービン3を駆動する。
【0003】
一方、主蒸気管2の途中には、主蒸気隔離弁6と主蒸気ヘッダ7とがあり、主蒸気ヘッダ7からは主蒸気を直接復水器8へ導くタービンバイパス管9と、湿分分離加熱器10に主蒸気を供給する加熱蒸気管11とが分岐している。タービンバイパス配管9には、タービンバイパス弁13が設けられ、このタービンバイパス弁13は原子炉圧力検出器12からの原子炉圧力に基づいてタービンバイパス弁制御装置23により制御される。また、湿分分離加熱器10に主蒸気を供給する加熱蒸気管11には湿分分離加熱器10への加熱蒸気の流入を閉止する加熱蒸気元弁14と、加熱蒸気圧力調節弁15が設置されている。
【0004】
高圧タービン3と低圧タービン16とはクロスアラウンド管17によって連絡されており、このクロスアラウンド管17の途中に主蒸気を加熱源とする加熱器18を内蔵した湿分分離加熱器10が設置されている。つまり、高圧タービン3で仕事を終えた蒸気は湿分分離加熱器10を通って低圧タービン16に導かれ、低圧タービン16を駆動する。低圧タービン16で仕事を終えた排気蒸気は、復水器8において凝縮され、その後、昇圧ポンプ20および給水加熱器19を介して昇温、昇圧されて原子炉1へ戻される。
【0005】
この様な原子炉圧力制御を行う原子力発電所のタービン設備において、主蒸気隔離弁6が全閉した場合は、原子炉1の炉圧力が上昇し、プラント停止となる。その過程で原子炉圧力検出器12からの信号を受けたタービンバイパス弁制御装置23は、タービンバイパス弁13を開動作する。つまり、主蒸気隔離弁6が閉すると原子炉圧力が上昇を始めるので、このとき炉圧力の上昇を抑制すべくタービンバイパス弁13は開動作して、主蒸気ヘッダ7から復水器8へ主蒸気が排出される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、原子炉1からタービンバイパス弁13への主蒸気管2の途中に設置された主蒸気隔離弁6の閉により、原子炉1内の蒸気を復水器8へ導くことができず、結果としてはタービンバイパス弁13の開により主蒸気隔離弁6の2次側の蒸気圧力が急速に低下していくことになる。
【0007】
主蒸気隔離弁6の2次側圧力の低下により加熱器18の器内圧力は低下し、加熱器18の蒸気温度はその器内圧力の飽和温度に従い低下する。このため、加熱器18の器内温度も低下する。したがって、急激な器内圧力の変化は器内の温度分布を急変させるため過度の熱応力を発生させる可能性があり、湿分分離加熱器10の健全性が維持出来ずプラントの信頼性の面で問題があった。
【0008】
本発明の目的は、主蒸気隔離弁が閉した場合であっても、湿分分離加熱器の器内圧力の急減を防止しその健全性を維持することができる原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、原子力発電所の主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を、原子炉からの主蒸気を供給して除去するようにした湿分分離加熱器を保護するための原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の弁状態を検出する弁状態検出装置と、弁状態検出装置からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の弁状態を判定する弁状態判定手段と、弁状態判定手段により主蒸気隔離弁が全開以外の弁状態であると判定されたときはタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0010】
請求項1の発明では、主蒸気隔離弁の弁状態を弁状態検出装置で検出し、弁状態判定手段は弁状態検出装置からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の弁状態を判定する。そして、制御手段は、弁状態判定手段により主蒸気隔離弁が全開以外の弁状態であると判定されたときは、タービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う。
【0011】
請求項2の発明は、原子力発電所の主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を原子炉からの主蒸気を供給して除去するようにした湿分分離加熱器を保護するための原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の2次側圧力を検出する2次側圧力検出器と、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であるか否かを判定する2次側圧力判定手段と、2次側圧力判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であると判定されたときはタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0012】
請求項2の発明では、主蒸気隔離弁の2次側圧力を2次側圧力検出器で検出し、2次側圧力判定手段は、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であるか否かを判定する。そして、制御手段は、2次側圧力判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であると判定されたときはタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う。
【0013】
請求項3の発明は、原子力発電所の主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を原子炉からの主蒸気を供給して除去するようにした湿分分離加熱器を保護するための原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の2次側圧力を検出する2次側圧力検出器と、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力の変化率が所定値より大であるか否かを判定する2次側圧力変化率判定手段と、2次側圧力変化率判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力変化率が所定値より大であると判定されたときはタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0014】
請求項3の発明では、主蒸気隔離弁の2次側圧力を2次側圧力検出器で検出し、2次側圧力変化率判定手段は、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力の変化率が所定値より大であるか否かを判定する。そして、制御手段は、2次側圧力変化率判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力変化率が所定値より大であると判定されたときはタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う。
【0015】
請求項4の発明は、原子力発電所の主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を原子炉からの主蒸気を供給して除去するようにした湿分分離加熱器を保護するための原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の1次側圧力を検出する1次側圧力検出器と、主蒸気隔離弁の2次側圧力を検出する2次側圧力検出器と、1次側圧力検出器及び2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であるか否かを判定する圧力偏差判定手段と、圧力偏差判定手段により主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であると判定されたときはタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0016】
請求項4の発明では、主蒸気隔離弁の1次側圧力を1次側圧力検出器で検出し、主蒸気隔離弁の2次側圧力を2次側圧力検出器で検出し、圧力偏差判定手段は、1次側圧力検出器及び2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であるか否かを判定する。そして、制御手段は、圧力偏差判定手段により主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であると判定されたときはタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う。
【0017】
請求項5の発明は、原子炉からの主蒸気を加熱蒸気元弁及び加熱蒸気圧力調整弁を介して湿分分離加熱器に導き、主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を湿分分離加熱器で除去するようにした原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の弁状態を検出する弁状態検出装置と、弁状態検出装置からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の弁状態を判定する弁状態判定手段と、弁状態判定手段により主蒸気隔離弁が全開以外の弁状態であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0018】
請求項5の発明では、主蒸気隔離弁の弁状態を弁状態検出装置で検出し、弁状態判定手段は、弁状態検出装置からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の弁状態を判定する。そして、制御手段は、弁状態判定手段により主蒸気隔離弁が全開以外の弁状態であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う。
【0019】
請求項6の発明は、原子炉からの主蒸気を加熱蒸気元弁及び加熱蒸気圧力調整弁を介して湿分分離加熱器に導き、主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を湿分分離加熱器で除去するようにした原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の2次側圧力を検出する2次側圧力検出器と、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であるか否かを判定する2次側圧力判定手段と、2次側圧力判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0020】
請求項6の発明では、主蒸気隔離弁の2次側圧力を2次側圧力検出器で検出し、2次側圧力判定手段は、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であるか否かを判定する。そして、制御手段は、2次側圧力判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力が所定値以下であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う。
【0021】
請求項7の発明は、原子炉からの主蒸気を加熱蒸気元弁及び加熱蒸気圧力調整弁を介して湿分分離加熱器に導き、主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を湿分分離加熱器で除去するようにした原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の2次側圧力を検出する2次側圧力検出器と、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力の変化率が所定値より大であるか否かを判定する2次側圧力変化率判定手段と、2次側圧力変化率判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力変化率が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0022】
請求項7の発明では、主蒸気隔離弁の2次側圧力を2次側圧力検出器で検出し、2次側圧力変化率判定手段は、2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の2次側圧力の変化率が所定値より大であるか否かを判定する。そして、制御手段は、2次側圧力変化率判定手段により主蒸気隔離弁の2次側圧力変化率が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う。
【0023】
請求項8の発明は、原子炉からの主蒸気を加熱蒸気元弁及び加熱蒸気圧力調整弁を介して湿分分離加熱器に導き、主タービンで仕事を終えた蒸気に含まれる湿分を湿分分離加熱器で除去するようにした原子力発電所の湿分分離加熱器保護装置であり、原子炉出口に設けられた主蒸気隔離弁の1次側圧力を検出する1次側圧力検出器と、主蒸気隔離弁の2次側圧力を検出する2次側圧力検出器と、1次側圧力検出器及び2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であるか否かを判定する圧力偏差判定手段と、圧力偏差判定手段により主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う制御手段とを備えたものである。
【0024】
請求項8の発明では、主蒸気隔離弁の1次側圧力を1次側圧力検出器で検出し、主蒸気隔離弁の2次側圧力を2次側圧力検出器で検出し、圧力偏差判定手段は、1次側圧力検出器及び2次側圧力検出器からの信号に基づいて主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であるか否かを判定する。そして、制御手段は、圧力偏差判定手段により主蒸気隔離弁の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁の全閉操作を行う。
【0027】
請求項9の発明は、請求項5乃至請求項8の発明において、湿分分離加熱器に供給する主蒸気を遮断するための遮断弁を加熱蒸気元弁の上流側に設け、制御手段は加熱蒸気元弁又は加熱蒸気調節弁に代えて遮断弁の全閉操作を行うようにしたものである。
【0028】
請求項9の発明では、主蒸気隔離弁の2次側圧力が低下した状態のときに、遮断弁を全閉し湿分分離加熱器の器内圧力の低下を防止する。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態を示す構成図である。図1において、弁状態検出装置24は主蒸気隔離弁6の弁状態を検出するものであり、この弁状態検出装置24で検出された主蒸気隔離弁の弁状態は、弁状態判定手段25に入力される。弁状態判定手段25は入力した弁状態に基づいて、主蒸気隔離弁6が全開以外の状態か否かを判定し、主蒸気隔離弁6の弁状態が全開以外の状態であるときは、制御手段26に論理信号「1」を出力する。制御手段26は、主蒸気隔離弁6が全開以外である信号を受けると、タービンバイパス弁13の全閉操作と、タービントリップ操作とを行う。
【0030】
すなわち、主蒸気隔離弁6に全閉事象が発生した場合には、原子炉圧力の入力信号に応じて動作するタービンバイパス弁13への全閉操作と、タービントリップ操作による主蒸気止め弁4の全閉操作により、主蒸気隔離弁6の2次側圧力の急減を防ぐ。これにより、湿分分離加熱器10の主蒸気を加熱源とする加熱器18に過度の熱応力を発生させず、湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。
【0031】
以上の説明では、弁状態判定手段25は主蒸気隔離弁6が全開以外の状態か否かを判定し、主蒸気隔離弁6が全開以外の状態のときに、制御手段26はタービンバイパス弁13の全閉操作及びタービントリップ操作とを行うようにしたが、主蒸気隔離弁6の弁開度が全閉となった場合に、そのように操作を行うようにしても良い。
【0032】
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。図2は、本発明の第2の実施の形態を示す構成図である。図2において、2次側圧力検出器27は主蒸気隔離弁6の2次側圧力を検出するものであり、この2次側圧力検出器27で検出された主蒸気隔離弁の2次側圧力は、2次側圧力判定手段28に入力される。2次側圧力判定手段28では、2次側圧力検出器27からの信号に基づいて主蒸気隔離弁6の2次側圧力が所定値以下であるか否かを判定する。そして、制御手段26では、2次側圧力判定手段28により主蒸気隔離弁6の2次側圧力が所定値以下であると判定されたときは、タービンバイパス弁13の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う。
【0033】
すなわち、主蒸気隔離弁6の2次側圧力が所定値を下回った場合に、タービンバイパス弁13の全閉操作及びタービントリップ操作を行う。これにより、主蒸気隔離弁6の2次側圧力の急減を防ぐことが可能となり、湿分分離加熱器10の主蒸気を加熱源とする加熱器18に過度の熱応力を発生させず湿分分離加熱器の健全性を維持することができる。
【0034】
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。図3は、本発明の第3の実施の形態を示す構成図である。図3において、2次側圧力検出器27は主蒸気隔離弁6の2次側圧力を検出するものであり、この2次側圧力検出器27で検出された主蒸気隔離弁の2次側圧力は、圧力変化率判定手段29に入力される。圧力変化率判定手段29は、2次側圧力検出器27からの信号に基づいて主蒸気隔離弁6の2次側圧力の変化率を求め、その圧力変化率が所定値より大であるか否かを判定する。そして、制御手段26では、圧力変化率判定手段29により主蒸気隔離弁6の圧力変化率が所定値より大であると判定されたときは、タービンバイパス弁13の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う。
【0035】
すなわち、主蒸気隔離弁6の2次側圧力変化率が所定値を上回った場合に、タービンバイパス弁13の全閉操作とタービントリップ操作とを行う。これにより、主蒸気隔離弁6の2次側圧力の急減を防ぐことが可能となり、湿分分離加熱器10に過度の熱応力で発生させることを防止し、湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。
【0036】
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。図4は、本発明の第4の実施の形態を示す構成図である。図4において、主蒸気隔離弁6の1次側圧力は1次側圧力検出器30で検出され、また、主蒸気隔離弁6の2次側圧力は2次側圧力検出器27で検出される。1次側圧力検出器30で検出された主蒸気隔離弁6の1次側圧力及び2次側圧力検出器27で検出された主蒸気隔離弁6の2次側圧力は、圧力偏差判定手段31に入力される。圧力偏差判定手段31は、1次側圧力検出器30及び2次側圧力検出器27からの信号に基づいて、主蒸気隔離弁6の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であるか否かを判定する。そして、圧力偏差判定手段31により主蒸気隔離弁6の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であると判定されたときは、制御手段26はタービンバイパス弁の全閉操作を行うと共にタービントリップ操作を行う。
【0037】
すなわち、主蒸気隔離弁6の2次側圧力と原子炉圧力(主蒸気隔離弁6の1次側圧力)との圧力偏差により、タービンバイパス弁13の全閉操作とタービントリップを行う。これにより、主蒸気隔離弁6の2次側圧力の急減を防ぐことが可能となり、湿分分離加熱器10に過度の熱応力を発生させず、湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。
【0038】
次に、本発明の第5の実施の形態を説明する。図5は本発明の第5の実施の形態を示す構成図である。図5において、主蒸気隔離弁6の弁状態は弁状態検出装置24で検出され、弁状態判定手段25は、弁状態検出装置24からの信号に基づいて主蒸気隔離弁6の弁状態を判定する。そして、制御手段26は、弁状態判定手段25により主蒸気隔離弁6が全開以外の弁状態であると判定されたときは加熱蒸気元弁14又は加熱蒸気調節弁15の全閉操作を行う。
【0039】
すなわち、湿分分離加熱器10は主蒸気を加熱源とする加熱器18を有しており、この加熱器18に主蒸気を供給する加熱蒸気管11には、加熱蒸気元弁14と加熱蒸気圧力調節弁15とが設けられている。そこで、主蒸気隔離弁6が全開以外の弁状態であると判定されたときは加熱蒸気元弁14の全閉操作を行う。たとえば、加熱蒸気元弁14を1分以内に全閉する。これにより、加熱蒸気元弁14の2次側圧力の急減を防ぐことが可能となり、湿分分離加熱器10に過度の熱応力を発生させず湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。また、加熱蒸気圧力調節弁15を1分以内に全閉するようにしても良い。
【0040】
次に、本発明の第6の実施の形態を説明する。図6は本発明の第6の実施の形態を示す構成図である。図6において、主蒸気隔離弁6の2次側圧力は2次側圧力検出器27検出され、2次側圧力判定手段28は、2次側圧力検出器27からの信号に基づいて主蒸気隔離弁6の2次側圧力が所定値以下であるか否かを判定する。そして、制御手段26は、2次側圧力判定手段28により主蒸気隔離弁6の2次側圧力が所定値以下であると判定されたときは加熱蒸気元弁14又は加熱蒸気調節弁15の全閉操作を行う。
【0041】
すなわち、湿分分離加熱器10は主蒸気を加熱源とする加熱器18を有しており、この加熱器18に主蒸気を供給する加熱蒸気管11には、加熱蒸気元弁14と加熱蒸気圧力調節弁15とが設けられている。そこで、主蒸気隔離弁6の2次側圧力が所定値以下であると判定されたときは加熱蒸気元弁14の全閉操作を行う。たとえば、加熱蒸気元弁14を1分以内に全閉する。これにより、加熱蒸気元弁14の2次側圧力の急減を防ぐことが可能となり、湿分分離加熱器10に過度の熱応力を発生させず湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。また、加熱蒸気圧力調節弁15を1分以内に全閉するようにしても良い。
【0042】
次に、本発明の第7の実施の形態を説明する。図7は本発明の第7の実施の形態を示す構成図である。図7において、主蒸気隔離弁6の2次側圧力は2次側圧力検出器27で検出し、2次側圧力変化率判定手段29は、2次側圧力検出器27からの信号に基づいて主蒸気隔離弁6の2次側圧力の変化率が所定値より大であるか否かを判定する。そして、制御手段26は、2次側圧力変化率判定手段29により主蒸気隔離弁6の2次側圧力変化率が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁14又は加熱蒸気調節弁15の全閉操作を行う。
【0043】
すなわち、湿分分離加熱器10は主蒸気を加熱源とする加熱器18を有しており、この加熱器18に主蒸気を供給する加熱蒸気管11には、加熱蒸気元弁14と加熱蒸気圧力調節弁15とが設けられている。そこで、主蒸気隔離弁6の2次側圧力変化率が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁14の全閉操作を行う。たとえば、加熱蒸気元弁14を1分以内に全閉する。これにより、加熱蒸気元弁14の2次側圧力の急減を防ぐことが可能となり、湿分分離加熱器10に過度の熱応力を発生させず湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。また、加熱蒸気圧力調節弁15を1分以内に全閉するようにしても良い。
【0044】
次に、本発明の第8の実施の形態を説明する。図8は本発明の第8の実施の形態を示す構成図である。図8において、主蒸気隔離弁6の1次側圧力を1次側圧力検出器30で検出し、主蒸気隔離弁6の2次側圧力を2次側圧力検出器27で検出し、圧力偏差判定手段31は、1次側圧力検出器30及び2次側圧力検出器27からの信号に基づいて主蒸気隔離弁6の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であるか否かを判定する。そして、制御手段26は、圧力偏差判定手段31により主蒸気隔離弁6の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁14又は加熱蒸気調節弁15の全閉操作を行う。
【0045】
すなわち、湿分分離加熱器10は主蒸気を加熱源とする加熱器18を有しており、この加熱器18に主蒸気を供給する加熱蒸気管11には、加熱蒸気元弁14と加熱蒸気圧力調節弁15とが設けられている。そこで、主蒸気隔離弁6の1次側圧力と2次側圧力との圧力偏差が所定値より大であると判定されたときは加熱蒸気元弁14の全閉操作を行う。たとえば、加熱蒸気元弁14を1分以内に全閉する。これにより、加熱蒸気元弁14の2次側圧力の急減を防ぐことが可能となり、湿分分離加熱器10に過度の熱応力を発生させず湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。また、加熱蒸気圧力調節弁15を1分以内に全閉するようにしても良い。
【0046】
次に、図9は、本発明の第9の実施の形態における系統構成の説明図である。図9において、主蒸気ヘッダ7には原子炉1から主蒸気が供給される。主蒸気ヘッダ7からの主蒸気は、湿分分離加熱器10の加熱器18に供給されることになるが、その加熱蒸気管11に加熱蒸気元弁14及び加熱蒸気圧力調整弁15に加えて、加熱蒸気元弁14の上流側に遮断弁21を設けている。
【0047】
すなわち、主蒸気を加熱源とする加熱器18を有した湿分分離加熱器10に主蒸気を供給する加熱蒸気管11には、加熱蒸気元弁14と加熱蒸気圧力調節弁15が設けられているが、さらに遮断弁21を追加して設ける。そして、第5の実施の形態乃至第8の実施の形態における加熱蒸気元弁14及び加熱蒸気圧力調整弁15を全閉にする代わりに、この遮断弁21を1分以内で全閉する。これにより、遮断弁21の2次側の圧力の急減を防止することが可能となり、湿分分離加熱器10に過度の熱応力を発生させず、湿分分離加熱器10の健全性を維持することができる。
【0048】
次に、図10は、本発明の第10の実施の形態における系統構成の説明図である。図9に示した第9の実施の形態における系統構成の遮断弁21に代えて、逆止弁22を設けたものである。この逆止弁22は湿分分離加熱器10に供給する主蒸気の原子炉側への逆流を阻止するものであり、主蒸気隔離弁6の2次側圧力が低下した状態のときに、湿分分離加熱器10の器内圧力の低下を防止する。
【0049】
すなわち、加熱蒸気管11の途中に逆止弁22を設置し、この逆止弁22の1次側圧力と2次側圧力が逆転した場合であっても、逆止弁22の2次側の圧力が急減することを防止することが可能となり、湿分分離加熱器に過度の熱応力を発生させず、湿分分離加熱器の健全性を維持することができる。また、逆止弁22には通常の起動停止時の圧力調節で円滑に行えるように任意に強制開または強制閉の操作が可能な設備としてもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、主蒸気隔離弁の全閉事象が発生し、湿分分離加熱器の主蒸気を加熱源とする加熱器の器内圧力が急減しようとするときは、タービンバイパス弁の全閉操作とタービントリップ操作を行うので、加熱器の器内圧力の圧力変化量を抑えることができる。また、湿分分離加熱器に主蒸気を供給する加熱蒸気管の途中に設置した弁により加熱器の器内圧力の圧力変化量を抑えることができる。したがって、湿分分離加熱器に過度の熱応力を発生させずに湿分分離加熱器の健全性を維持でき、プラントの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す構成図。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す構成図。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示す構成図。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示す構成図。
【図5】本発明の第5の実施の形態を示す構成図。
【図6】本発明の第6の実施の形態を示す構成図。
【図7】本発明の第7の実施の形態を示す構成図。
【図8】本発明の第8の実施の形態を示す構成図。
【図9】本発明の第9の実施の形態における系統構成の説明図。
【図10】本発明の第10の実施の形態における系統構成の説明図。
【図11】原子炉圧力制御を行う原子力発電所におけるタービン設備の概略図。
【符号の説明】
1 原子炉
2 主蒸気管
3 高圧タービン
4 主蒸気止め弁
5 蒸気加減弁
6 主蒸気隔離弁
7 主蒸気ヘッダ
8 復水器
9 タービンバイパス管
10 湿分分離加熱器
11 加熱蒸気管
12 原子炉圧力検出器
13 タービンバイパス弁
14 加熱蒸気元弁
15 加熱蒸気圧力調整弁
16 低圧タービン
17 クロスアラウンド管
18 加熱器
19 給水加熱器
20 昇圧ポンプ
21 遮断弁
22 逆止弁
23 タービンバイパス弁制御装置
24 弁状態検出装置
25 弁状態判定手段
26 制御手段
27 2次側圧力検出手段
28 2次側圧力判定手段
29 圧力変化率判定手段
30 1次側圧力検出器
31 圧力偏差判定手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a moisture separator heater protection device for a nuclear power plant for protecting a moisture separator heater in a nuclear power plant that performs reactor pressure control.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 is a schematic diagram of turbine equipment in a nuclear power plant that performs reactor pressure control. The steam generated in the nuclear reactor 1 reaches the
[0003]
On the other hand, in the middle of the
[0004]
The high-
[0005]
In a turbine facility of a nuclear power plant that performs such reactor pressure control, when the main
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, due to the closing of the main
[0007]
As the secondary pressure of the main
[0008]
It is an object of the present invention to prevent moisture from being separated and to maintain its soundness in a moisture separation heater even if the main steam isolation valve is closed. Is to provide a protective device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 protects a moisture separation heater that removes moisture contained in steam that has finished work in a main turbine of a nuclear power plant by supplying main steam from a nuclear reactor. Is a moisture separator / heater protection device for nuclear power plants in Japan, which detects the valve state of the main steam isolation valve provided at the reactor outlet, and the main steam based on the signal from the valve state detection device When the main steam isolation valve is determined to be in a valve state other than the fully open state by the valve state determining unit for determining the valve state of the isolation valve and the turbine state determining unit, the turbine bypass valve is fully closed and the turbine trip operation is performed. And a control means for performing the above.
[0010]
In the first aspect of the invention, the valve state of the main steam isolation valve is detected by the valve state detection device, and the valve state determination means determines the valve state of the main steam isolation valve based on the signal from the valve state detection device. When the valve state determining unit determines that the main steam isolation valve is in a valve state other than the fully open state, the control unit performs the turbine trip operation while performing the fully closing operation of the turbine bypass valve.
[0011]
The invention of
[0012]
In the invention of
[0013]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a moisture separator for protecting a moisture separator heater that removes moisture contained in steam that has finished work in a main turbine of a nuclear power plant by supplying main steam from a nuclear reactor. This is a moisture separator heater protection device for a nuclear power plant, and a secondary pressure detector for detecting the secondary pressure of the main steam isolation valve provided at the reactor outlet, and a signal from the secondary pressure detector The secondary steam pressure change rate determination means for determining whether or not the change rate of the secondary pressure of the primary steam isolation valve is greater than a predetermined value based on the main steam isolation by the secondary pressure change rate determination means and the secondary pressure change rate determination means When it is determined that the secondary pressure change rate of the valve is larger than a predetermined value, a control means for performing a turbine trip operation as well as a fully closing operation of the turbine bypass valve is provided.
[0014]
In the invention of
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a moisture separator / heater for protecting a moisture separation heater that removes moisture contained in steam that has finished work in a main turbine of a nuclear power plant by supplying main steam from a nuclear reactor. It is a moisture separator heater protection device for nuclear power plants, and a primary pressure detector for detecting the primary pressure of the main steam isolation valve provided at the reactor outlet, and a secondary pressure of the main steam isolation valve The pressure deviation between the primary side pressure and the secondary side pressure of the main steam isolation valve is predetermined based on a signal from the secondary side pressure detector for detecting the pressure and a signal from the primary side pressure detector and the secondary side pressure detector. Pressure deviation determining means for determining whether or not the pressure is larger than the value, and the pressure deviation determining means determines that the pressure deviation between the primary side pressure and the secondary side pressure of the main steam isolation valve is greater than a predetermined value. When the control is performed, the turbine bypass valve is fully closed and the turbine trip operation is performed. It is those with a door.
[0016]
In the invention of
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, the main steam from the nuclear reactor is guided to the moisture separator / heater via the heating steam main valve and the heating steam pressure regulating valve, and the moisture contained in the steam finished work in the main turbine is humidified. A moisture separation heater protection device for nuclear power plants that is removed by a separation heater, a valve state detection device that detects the valve state of the main steam isolation valve provided at the reactor outlet, and a valve state detection A valve state determining means for determining the valve state of the main steam isolation valve based on a signal from the apparatus, and a steam source valve when the valve state determining means determines that the main steam isolation valve is in a valve state other than fully open Or a control means for fully closing the heating steam control valve is provided.
[0018]
In the invention of
[0019]
According to the sixth aspect of the present invention, the main steam from the nuclear reactor is led to the moisture separation heater through the heating steam main valve and the heating steam pressure regulating valve, and the moisture contained in the steam finished work in the main turbine is humidified. A moisture separator heater protection device for a nuclear power plant that is removed by a separator heater, a secondary pressure detector for detecting a secondary pressure of a main steam isolation valve provided at a reactor outlet; Based on the signal from the secondary pressure detector, the main pressure isolation means for determining whether or not the secondary pressure of the main steam isolation valve is equal to or lower than a predetermined value and the secondary pressure determination means When it is determined that the secondary pressure of the steam isolation valve is equal to or lower than a predetermined value, a control means for performing a fully closing operation of the heating steam source valve or the heating steam control valve is provided.
[0020]
In the invention of
[0021]
According to the seventh aspect of the present invention, the main steam from the nuclear reactor is guided to the moisture separator / heater via the heating steam main valve and the heating steam pressure regulating valve, and the moisture contained in the steam finished work in the main turbine is humidified. A moisture separator heater protection device for a nuclear power plant that is removed by a separator heater, a secondary pressure detector for detecting a secondary pressure of a main steam isolation valve provided at a reactor outlet; A secondary-side pressure change rate determining means for determining whether or not the change rate of the secondary-side pressure of the main steam isolation valve is greater than a predetermined value based on a signal from the secondary-side pressure detector; Control means for fully closing the heating steam source valve or the heating steam control valve when the secondary pressure change rate of the main steam isolation valve is determined to be greater than a predetermined value by the side pressure change rate determination means; It is provided.
[0022]
In the invention of
[0023]
According to the eighth aspect of the invention, the main steam from the nuclear reactor is guided to the moisture separation heater through the heating steam main valve and the heating steam pressure regulating valve, and the moisture contained in the steam that has finished work in the main turbine is humidified. A moisture separator heater protection device for a nuclear power plant that is removed by a separator heater, and a primary pressure detector for detecting a primary pressure of a main steam isolation valve provided at a reactor outlet; A secondary side pressure detector for detecting a secondary side pressure of the main steam isolation valve, and a primary side pressure of the main steam isolation valve based on signals from the primary side pressure detector and the secondary side pressure detector; Pressure deviation determination means for determining whether or not the pressure deviation from the secondary side pressure is greater than a predetermined value, and the pressure deviation between the primary side pressure and the secondary side pressure of the main steam isolation valve by the pressure deviation judgment means Is determined to be larger than the predetermined value, the heating steam source valve or heating steam control valve is fully closed. It is obtained by a control means.
[0024]
According to the eighth aspect of the invention, the primary pressure of the main steam isolation valve is detected by the primary pressure detector, the secondary pressure of the main steam isolation valve is detected by the secondary pressure detector, and the pressure deviation is determined. The means determines whether or not the pressure deviation between the primary side pressure and the secondary side pressure of the main steam isolation valve is larger than a predetermined value based on signals from the primary side pressure detector and the secondary side pressure detector. Determine. When the pressure deviation determining means determines that the pressure deviation between the primary side pressure and the secondary side pressure of the main steam isolation valve is larger than a predetermined value, the control means determines the heating steam source valve or the heating steam adjustment. Fully close the valve.
[0027]
[0028]
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the valve
[0030]
That is, when a fully-closed event occurs in the main
[0031]
In the above description, the valve state determination means 25 determines whether or not the main
[0032]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the secondary
[0033]
That is, when the secondary pressure of the main
[0034]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, the secondary
[0035]
That is, when the secondary side pressure change rate of the main
[0036]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 4, the primary side pressure of the main
[0037]
That is, the
[0038]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, the valve state of the main
[0039]
That is, the
[0040]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. In FIG. 6, the secondary side pressure of the main
[0041]
That is, the
[0042]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention. In FIG. 7, the secondary side pressure of the main
[0043]
That is, the
[0044]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention. In FIG. 8, the primary pressure of the main
[0045]
That is, the
[0046]
Next, FIG. 9 is an explanatory diagram of a system configuration in the ninth embodiment of the present invention. In FIG. 9, main steam is supplied from the reactor 1 to the
[0047]
That is, a heating
[0048]
Next, FIG. 10 is an explanatory diagram of a system configuration in the tenth embodiment of the present invention. A check valve 22 is provided in place of the
[0049]
That is, even if the check valve 22 is installed in the middle of the
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the fully closed event of the main steam isolation valve occurs and the internal pressure of the heater using the main steam of the moisture separation heater as a heating source is about to suddenly decrease, Since the turbine bypass valve is fully closed and the turbine trip is performed, the amount of change in the internal pressure of the heater can be suppressed. Moreover, the amount of pressure change of the internal pressure of the heater can be suppressed by a valve installed in the middle of the heating steam pipe for supplying the main steam to the moisture separation heater. Therefore, the soundness of the moisture separation heater can be maintained without generating excessive thermal stress in the moisture separation heater, and the reliability of the plant can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a system configuration according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a system configuration in the tenth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram of turbine equipment in a nuclear power plant that performs reactor pressure control.
[Explanation of symbols]
1 Reactor
2 Main steam pipe
3 High-pressure turbine
4 Main steam stop valve
5 Steam control valve
6 Main steam isolation valve
7 Main steam header
8 Condenser
9 Turbine bypass pipe
10 Moisture separation heater
11 Heated steam pipe
12 Reactor pressure detector
13 Turbine bypass valve
14 Heating steam valve
15 Heating steam pressure adjustment valve
16 Low pressure turbine
17 Cross-around tube
18 Heater
19 Water heater
20 Booster pump
21 Shut-off valve
22 Check valve
23 Turbine bypass valve control device
24 Valve state detection device
25 Valve state determination means
26 Control means
27 Secondary pressure detection means
28 Secondary pressure judgment means
29 Pressure change rate determination means
30 Primary pressure detector
31 Pressure deviation judging means
Claims (9)
Priority Applications (1)
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