(57)【要約】原子力発電所は、熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用する閉ループ発電回路を含む。該原子力発電所は、さらに、インライン弁と該インライン弁と並列に接続されたブロワとを有する始動用ブロワシステムを含む。さらに、通常閉のブロワ遮断弁は前記ブロワと直列に設けられ、またブロワバイパス装置は該ブロワと並列に設けられている。ブレイトンサイクルを始動する方法は、前記発電回路を、ヘリウムが前記始動用ブロワシステムにより前記発電回路の周りを循環される待機モードに導くステップと、該ヘリウムが該発電回路の周りを循環されるようになるまで、前記始動用ブロワシステムに依存しない圧縮機により発電回路に発生されるパワーを増強するステップとを含む。
2005508492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体としてヘリウムを使用し、熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用するように設計されている閉ループ発電回路を有し、入口と出口をもつ原子炉、その上流側が前記原子炉の出口に接続されかつパワータービンを含むタービン装置、該タービン装置が駆動的に接続されている少なくとも一つの圧縮機、および少なくとも一つの熱交換機を含む原子力発電所において、
前記ブレイトンサイクルを始動する方法が、もしまだ待機モードでないなら、ヘリウムが始動用ブロワシステムにより前記発電回路の周りに循環されるように前記発電回路を待機モードに導くステップと、
前記パワータービンに負荷を印加し、前記パワータービンの通常の動作速度以下の速度に該パワータービンの速度を調節するステップと、
該パワータービンの速度が該パワータービンの通常の動作速度に増強するように、前記印加された負荷を低減するステップと、
少なくとも一つの圧縮機が前記始動用ブロワシステムの補助なしに発電回路の周りにヘリウムを循環できるようになるまで、発電回路中で発生されるパワーを増強するステップとからなるブレイトンサイクル始動方法。
【請求項２】
請求項１の方法において、
前記原子力発電所が、前記パワータービンに駆動的に接続されている発電機を含む時、
前記方法が、前記発電機出力を電気配分グリッド（electrical distribution grid）に同期化するステップと、
前記発電機の出力が前記グリッドと同期化されている間に前記パワータービンのパワー出力を増強するステップとからなる方法。
【請求項３】
請求項２の方法において、
前記パワータービンに負荷を印加することが前記発電機に接続されている可変抵抗器バンクを介して行われる方法。
【請求項４】
請求項３の方法において、
前記印加された負荷を低減するステップが、前記抵抗器バンクの抵抗を低減することにより実施される方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４の方法において、
前記発電機出力が前記電気配分グリッドに同期化され、前記発電回路が安定化された後、前記発電機から前記可変抵抗器バンクを切り離すステップを含む方法。
【請求項６】
請求項２ないし請求項４のいずれかの方法において、
前記印加された負荷を低減するステップは、約１ＭＷから約３００ｋＷまで前記負荷を低減することを含む方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかの方法において、
通常運転速度の５５％から６５％の間の速度に、前記パワータービンの速度を調節することを含む方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかの方法において、
前記パワータービンの通常運転速度が３０００ｒｐｍの時に、前記パワータービンの速度を約１８００ｒｐｍに調節することを含む方法。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかの方法において、
前記発電回路が、低圧圧縮機と高圧圧縮機を含み、前記タービン装置が前記低圧圧縮機と高圧圧縮機に駆動的に接続された低圧タービンと高圧タービンを含み、前記発電回路が、低圧再循環弁が装着されている低圧再循環ラインと高圧再循環弁が装着されている高圧再循環ラインを含む時に、
それぞれが低および高圧圧縮機の下流位置から上流位置へ延びる前記低圧および高圧再循環ラインが、、少なくとも前記低圧および高圧再循環弁を使用して前記発電回路を安定化させることを含む方法。
【請求項１０】
請求項９の方法において、
前記発電回路が、高圧側と低圧側を有する復熱装置と、該復熱装置の高圧側の上流位置から下流位置へ延びる復熱装置バイパスラインと、そこを通るヘリウムの流量を調節するために該復熱装置バイパスライン中に装着されている復熱バイパス弁とを含む時に、
前記発電回路によって発生されたパワーを増強することが、少なくとも前記再循環弁および前記バイパス弁の一つを、開位置から閉位置へ変化させることによってなされることを含む方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項１０のいずれかの方法において、
前記ブレイトンサイクルが自立的に動作する時、前記始動用ブロワシステムを停止させることを含む方法。
【請求項１２】
請求項１１の方法において、
前記始動用ブロワシステムが並列に接続された少なくとも一つのブロワと始動用ブロワシステムインライン弁と、前記ブロワと直列に接続されたブロワ遮断弁とを含む時に、
前記始動用ブロワシステムを停止させることは、前記始動用ブロワシステムインライン弁を開き、前記ブロワの動作を停止し、前記ブロワ遮断弁を閉じることを含む方法。
【請求項１３】
閉ループ発電回路と、始動用ブロワシステムとを含む原子力発電所において、
該始動用ブロワシステムが、
通常開のインライン弁と、
該インライン弁と並列に接続されている少なくとも一つのブロワと、
該ブロワまたは各ブロワと直列の通常閉の遮断弁と、
前記発電回路および前記ブロワまたは各ブロワと並列のブロワバイパス装置とを含む原子力発電所。
【請求項１４】
請求項１３の原子力発電所において、
入口と出口有する原子炉、その上流側が前記原子炉の出口に接続されたタービン装置、低圧側と高圧側とを有しそれぞれの両側に入口と出口を有する復熱装置、該タービン装置が駆動的に接続されている少なくとも一つの圧縮機、および少なくとも一つの熱交換機とを含む閉ループ発電回路を含み、
前記閉ループ発電回路は熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用するように設計され、該原子力発電所は、更に、前記タービン装置が駆動的に接続されている発電機と前記発電機に切断可能に接続されている可変抵抗器バンクを含む原子力発電所。
【請求項１５】
請求項１４の原子力発電所において、
前記発電回路が、高圧圧縮機と、低圧圧縮機と、前記高圧圧縮機に駆動的に接続される高圧タービン、前記低圧圧縮機に駆動的に接続される低圧タービンおよび前記発電機に駆動的に接続されるパワータービンを含むタービン装置とを含む原子力発電所。
【請求項１６】
請求項１５の原子力発電所において、
前記発電回路が、前記復熱装置の低圧側の出口と前記低圧圧縮機の入口との間に接続された予冷器と、前記低圧圧縮機の出口と前記高圧圧縮機の入口との間に接続された中間冷却器とを含む原子力発電所。
【請求項１７】
請求項１６の原子力発電所において、
前記始動用ブロワシステムが、前記復熱装置の低圧側と前記予冷器との間に配置されている原子力発電所。
【請求項１８】
請求項１６または請求項１７の原子力発電所において、
前記発電回路が、低圧再循環弁が装着されている低圧圧縮機再循環ラインを含み、該低圧圧縮機再循環ラインが前記低圧圧縮機の下流側と前記中間冷却器の入口との間の位置から、前記始動用ブロワシステムと前記予冷器の入口との間の位置まで延びている原子力発電所。
【請求項１９】
請求項１６ないし請求項１８のいずれかの原子力発電所において、
前記発電回路は、高圧圧縮機再循環弁が装着されている高圧圧縮機再循環ラインを含み、該ラインが、前記高圧圧縮機の下流側と前記復熱装置の高圧側の入口との間の位置から、前記低圧圧縮機の出口と前記中間冷却器の入口との間の位置まで延びている原子力発電所。
【請求項２０】
請求項１６ないし請求項１９のいずれかの原子力発電所において、
前記発電回路は、復熱装置バイパスラインが装着されている復熱装置バイパスラインを含み、該復熱装置バイパスラインは、前記復熱装置の高圧側の上流位置から、前記復熱装置の高圧側の出口の下流位置まで延びている原子力発電所。
【請求項２１】
請求項１６ないし請求項２０のいずれかの原子力発電所において、
前記発電回路が、高圧クーラント弁と低圧クーラント弁とを含み、前記高圧クーラント弁は、開の時に、高圧圧縮機の高圧側から前記低圧タービンの入口までヘリウムのバイパスを供給するように構成され、
前記低圧クーラント弁は、高圧圧縮機の高圧側から前記パワータービンの入口までヘリウムのバイパスを供給するように構成されている原子力発電所。
【請求項２２】
請求項１３ないし請求項２１のいずれかの原子力発電所において、
前記原子炉はペブルベッドタイプである原子力発電所。
【請求項２３】
請求項１３ないし請求項２２のいずれかの原子力発電所において、
前記始動用ブロワシステムは、始動ブロワインライン弁および各ブロワと連結されているブロワ絶縁弁と並列に接続されている二つのブロワを含む原子力発電所。
【請求項２４】
本明細書に実質的に記載する、請求項１の方法。
【請求項２５】
本明細書に実質的に記載する、請求項１３の原子力発電所。
【請求項２６】
本明細書に実質的に記載し図示する新規の方法および原子力発電所。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子力発電所に関する。特に、熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用する原子力発電所およびブレイトンサイクル始動方法に関する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の目的は、熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用する原子力発電所およびブレイトンサイクル始動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用するように構成された閉ループの発電回路を含む原子力発電所では、経験上の一つの問題は、ブレイトンサイクルがゼロの質量の流れ（mass flow）から自立的に始動しないことである。
【０００４】
本発明の一つの特徴によると、作動流体としてヘリウムを使用し、熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用するように意図された閉ループの発電回路を有し、入口および出口をもつ原子炉、その上流側が該原子炉の出口に接続されたタービン装置、該タービン装置が駆動的に接続されている少なくとも一つの圧縮機、および少なくとも一つの熱交換機とを含む原子力発電所において、もしまだ待機モードでないなら、発電回路を、ヘリウムが始動用ブロワシステムにより発電回路の周囲を循環される待機モードにするステップと、少なくとも一つの圧縮機が始動用ブロワシステムの補助なしに発電回路の周囲にヘリウムを循環させることができるまで、発電回路中に発生されるパワーを増加させるステップとを含むブレイトンサイクル始動方法が提供される。
【０００５】
原子力発電所が発電機を含み、前記タービンが該発電機に駆動的に接続されたパワータービンを含むとき、該方法は、前記パワータービンに負荷を印加し、該パワータービンの速度を該パワータービンの通常の動作速度以下の速度に調整するステップと、該パワータービンの速度が該パワータービンの通常の動作速度まで増加するように、前記印加された負荷を低減するステップと、該発電機の出力を電気分布グリッドに同期させるステップと、発電機の出力が該グリッドと同期させられている間該パワータービンのパワー出力を増加するステップとを含む。
【０００６】
前記パワータービンに負荷を印加するステップは、可変抵抗器バンクを前記発電機に接続することによって行われることができる。
【０００７】
前記印加負荷を低減するステップは、前記抵抗器バンクの抵抗を低減することによって達成されることができる。
【０００８】
この方法は、発電機の出力が前記電気分布グリッドに同期化され発電回路が安定化された後、前記発電機から前記可変抵抗器バンクを切り離すステップを含む。
【０００９】
前記印加負荷を低減するステップは、約１ＭＷから約３００ｋＷまで負荷を低減するステップを含む。
【００１０】
前記方法は、前記パワータービンの速度を、通常運転速度の５５〜６５％の速度に調整するステップを含むことができる。
【００１１】
前記パワータービンの通常運転速度が３０００ｒｐｍの時、前記方法は、パワータービンの速度を約１８００ｒｐｍに調整するステップを含むことができる。
【００１２】
前記発電回路が低圧圧縮機と高圧圧縮機とを含み、前記タービン装置が、それぞれ該低圧圧縮機と高圧圧縮機に駆動的に接続される低圧タービンと高圧タービンを含み、前記発電回路が、低圧再循環弁が装着されている低圧再循環ラインと高圧再循環弁が装着されている高圧再循環ラインであって、該低および高圧圧縮機の下流位置から上流位置へ延びている該低圧および高圧再循環ラインを含む時、前記方法は、低圧および高圧再循環弁の少なくとも一方を用いて発電回路を安定化させるステップを含むことができる。
【００１３】
前記発電回路が高圧側と低圧側をもつ復熱装置と、該復熱装置の高圧側の上流位置から下流位置に延びる復熱バイパスラインと、そこを通るヘリウムの流れを調節するために前記復熱バイパスラインに装着されている復熱バイパス弁とを含むとき、前記発電回路によって発生されるパワーを増加させるステップは、再循環弁と前記バイパス弁の少なくとも一方を開位置から閉位置の方へ移すステップを含む。弁の閉鎖により、ブレイトンサイクルの効率は実質的に増加する。
【００１４】
一度始動されると、ブレイトンサイクルは自立的に動作し、発電回路中のヘリウムの循環は圧縮機により行われる。
【００１５】
前記方法は、ブレイトンサイクルが自立的に動作すると、始動用ブロワシステムを停止させるステップを含む。ブレイトンサイクルがいつ自立的に動作するようになったかを決定するのに使用できる一つの方法は、始動用ブロワシステムを横切る圧力差が予め決定された圧力差、典型的には２０ｋＰａ以下に減少する時である。
【００１６】
前記始動用ブロワシステムは、並列的に接続された、少なくとも一つのブロワおよび始動用ブロワシステムインライン弁と、該ブロワと直列に接続されたブロワ遮断弁を含むことができる。待機モードでは、発電回路は、前記始動用ブロワシステムインライン弁が閉じられ、前記ブロワ遮断弁または各ブロワ遮断弁が開かれ、前記ブロワまたは各ブロワが作動するように構成されている。その後、前記ブロワは、発電回路にヘリウムの循環を生ずる。始動用ブロワシステムを停止させるステップは、始動用ブロワシステムインライン弁を開き、ブロワの動作を停止し、ブロワ遮断弁を閉じるステップを含むことができる。
【００１７】
本発明の他の特徴によると、閉ループ発電回路を含む原子力発電所と、通常開のインライン弁と該インライン弁と並列に接続された少なくとも一つのブロワと該ブロワまたは各ブロワと直列の通常閉のブロワ遮断弁と該ブロワまたは各ブロワと並列のブロワバイパス装置とを含む始動用ブロワシステムとが提供される。
【００１８】
閉ループ発電回路は、入口と出口を有する原子炉と、その上流側が該原子炉の出口に接続されたタービン装置と、低圧側と高圧側とをもつ復熱装置であって該復熱装置の各側が入口と出口をもつ復熱装置と、前記タービン装置が駆動的に接続される少なくとも一つの圧縮機と、少なくとも一つの熱交換機と、熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクルを使用するように構成された閉ループ発電回路と、前記タービン装置が駆動的に接続された発電機をさらに含む原子力発電所と、前記発電機に切断可能に接続される可変抵抗器バンクとを含むことができる。
【００１９】
発電回路は、高圧圧縮機と、低圧圧縮機と、該高圧圧縮機に駆動的に接続された高圧タービン、低圧圧縮機に駆動的に接続された低圧タービンおよび前記発電機に駆動的に接続されたパワータービンとを含むタービン装置とを含むことができる。
【００２０】
前記発電回路は、前記復熱装置の低圧側の出口と低圧圧縮機の入口との間に接続された予冷器と、前記低圧圧縮機の出口と前記高圧圧縮機の入口との間に接続された中間冷却器とを含むことができる。
【００２１】
前記始動用ブロワシステムは、前記復熱装置の低圧側と前記予冷器との間に置かれることができる。
【００２２】
前記発電回路は、低圧再循環弁が装着される低圧圧縮機再循環ラインであって、前記低圧圧縮機の下流側と前記中間冷却器の入口との間の位置から、前記始動用ブロワシステムと前記予冷器の入口との間の位置まで延びる前記低圧再循環ラインを含むことができる。
【００２３】
前記発電回路は、高圧再循環弁が装着される高圧圧縮機再循環ラインであって、前記高圧圧縮機の下流側と前記復熱装置の高圧側の入口との間の位置から、前記低圧圧縮機の出口と前記予冷器の入口との間の位置まで延びる前記ラインを含むことができる。
【００２４】
前記発電回路は、復熱装置バイパス弁が装着されている復熱装置バイパスラインであって、前記復熱装置の高圧側の上流位置から前記復熱装置の高圧側の出口の下流位置まで延びる前記復熱装置バイパスラインを含むことができる。
【００２５】
前記発電回路は、さらに、高圧クーラント弁および低圧クーラント弁であって、開の時に高圧圧縮機の高圧側から低圧タービンの入口までヘリウムのバイパスを提供するように構成されている前記高圧クーラント弁と、前記高圧圧縮機の高圧側から前記パワータービンの入口までヘリウムのバイパスを提供するように構成されている前記低圧クーラント弁とを含むことができる。
【００２６】
前記原子炉は、球状核燃料要素を利用するペブルベッドタイプであることができる。
【００２７】
前記始動用ブロワシステムは、始動ブロワインライン弁と並列に接続されている二つのブロワと、各ブロワに結合されているブロワ遮断弁とを含むことができる。
【００２８】
前記ブロワバイパス弁は、ブロワのサージを回避するために使用されることができる。
【００２９】
待機モードでは、前記復熱装置バイパス弁は、始動用ブロワシステムの出口温度が予め決められた温度、典型的には２５０°Ｃ以下になるようなレベルに前記原子炉の入口温度を維持するように作動される。前記高圧クーラント弁およぎ前記低圧クーラント弁は、前記復熱装置中の最大温度が予め決められた温度、典型的には６００°Ｃ以下に維持されることを保証するように作動される。前記高圧圧縮機再循環弁は、前記パワータービン中で発生されるパワーを調節するように作動される。
【００３０】
さらに、前記原子炉の出口の温度は、７５０°Ｃと９００°Ｃとの間の温度に調節される。前記予冷器および中間冷却器は、前記低圧および高圧圧縮機に入るヘリウムが約３０°Ｃの温度であることを保証する。該発電回路内のヘリウムの圧力は、２０バールと５０バールとの間の圧力に維持される。
【００３１】
以下に、本発明は、例示によって、原子力発電所の概略を示す添付の線図を参照して、説明されるであろう。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ブレイトンサイクルの始動を良好に行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図中、参照番号１０は、本発明に係る原子力発電所の一部を一般的に示す。
【００３４】
原子力発電所１０は、一般的に参照番号１２によって示された閉ループ発電回路を含む。発電回路１２は原子炉１４、高圧タービン１６、低圧タービン１８、パワータービン２０、復熱装置２２、予冷器２４、低圧圧縮機２６、中間冷却器２８、および高圧圧縮機３０を含む。
【００３５】
原子炉１４は、球状核燃料要素を利用するペブルベッド炉である。原子炉１４は、ヘリウムである動作流体が原子炉１４に導入されることができるヘリウム入口１４．１と、ヘリウム出口１４．２を有する。
【００３６】
高圧タービン１６は高圧圧縮機３０に駆動的に接続され、上流側または入口１６．１および下流側または出口１６．２を有し、入口１６．１は原子炉１４の出口１４．２に接続される。
【００３７】
低圧タービン１８は低圧圧縮機２６に駆動的に接続され、上流側または入口１８．１および下流側または出口１８．２を有する。入口１８．１は高圧タービン１６の出口１６．２に接続される。
【００３８】
パワータービン２０は、発電機３２に駆動的に接続される。パワータービン２０は上流側または入口２０．１および下流側または出口２０．２を含む。パワータービン２０の入口２０．１は、低圧タービン１８の出口１８．２に接続される。
【００３９】
該原子力発電所は、さらに発電機３２に切断自在に接続可能な可変抵抗器バンク（bank）３３を含む。
【００４０】
復熱装置２２は高温または低圧側３４および低温または高圧側３６を有する。復熱装置の低圧側３４は入口３４．１および出口３４．２を有する。低圧側の入口３４．１はパワータービン２０の出口２０．２に接続される。
【００４１】
予冷器２４はヘリウム−水熱交換機であり、ヘリウム入口２４．１およびヘリウム出口２４．２を含む。予冷器２４の入口２４．１は、復熱装置２２の低圧側３４の出口３４．２に接続される。
【００４２】
低圧圧縮機２６は上流側または入口２６．１および下流側または出口２６．２を有する。低圧圧縮機２６の入口２６．１は予冷器２４のヘリウム出口２４．２に接続される。
【００４３】
中間冷却器２８はヘリウム−水熱交換機であり、ヘリウム入口２８．１およびヘリウム出口２８．２を含む。ヘリウム入口２８．１は低圧圧縮機２６の出口２６．２に接続される。
【００４４】
高圧圧縮機３０は上流側または入口３０．１および下流側または出口３０．２を含む。高圧圧縮機３０の入口３０．１は中間冷却器２８のヘリウム出口２８．２に接続される。高圧圧縮機３０の出口３０．２は復熱装置２２の高圧側の入口３６．１に接続される。復熱装置２２の高圧側の出口３６．２は原子炉１４の入口１４．１に接続される。
【００４５】
原子力発電所１０は、復熱装置２２の低圧側３４の出口３４．２と予冷器２４の入口２４．１との間に接続された、参照番号３８によって一般的に示される始動用ブロワシステムを含む。
【００４６】
始動用ブロワシステム３８は、復熱装置の低圧側の出口３４．２と予冷器２４の入口２４．１との間に一列に接続された、通常開の始動用ブロワシステムインライン弁４０を含む。２つのブロワ４２が始動用ブロワシステムインライン弁４０と並列に接続され、通常閉の遮断弁４４が各ブロワ４２に関連付けられ、それと直列に接続される。さらに、ブロワバイパス弁装置４５がブロワ４２の各々に関連付けられ、それらと並列に接続される。各ブロワバイパス弁装置４５は独立に制御されることができる１以上のバイパス弁を含むことができる。ブロワバイパス弁装置４５は、両方のブロワのために働く１個の弁で構成されても良い。
【００４７】
低圧圧縮機再循環ライン４６は、低圧圧縮機２６の出口または下流側２６．２と中間冷却器２８の入口２８．１との間の位置から、始動用ブロワシステム３８と予冷器２４の入口２４．１との間の位置まで伸長する。通常閉の低圧再循環弁４８が低圧圧縮機再循環ライン４６に取り付けられる。
【００４８】
高圧圧縮機再循環ライン５０は、高圧圧縮機の出口または下流側３０．２と復熱装置２２の高圧側３６の入口３６．１との間の位置から、低圧圧縮機２６の出口または下流側２６．２と中間冷却器２８の入口２８．１との間の位置まで伸長する。通常閉の高圧再循環弁５１が高圧圧縮機再循環ライン５０に取り付けられる。
【００４９】
復熱装置バイパスライン５２は、復熱装置２２の高圧側３６の入口３６．１の上流の位置から復熱装置２２の高圧側３６の出口３６．２の下流の位置まで伸長する。通常閉の復熱装置バイパス弁５４が復熱装置バイパスライン５２中に取り付けられる。
【００５０】
発電所１０は高圧クーラント弁５６および低圧クーラント弁５８を含む。高圧クーラント弁５６は、開放時に、高圧圧縮機３０の高圧側または出口３０．２から低圧タービン１８の入口または低圧側１８．１までのヘリウムのバイパスを提供するように構成される。低圧クーラント弁５８は、開放時に高圧圧縮機３０の高圧側または出口３０．２からパワータービン２０の入口２０．１までのヘリウムのバイパスを提供するように構成される。
【００５１】
発電回路１２は、熱力学変換サイクルとしてブレイトンサイクル（Brayton cycle)で動作するように構成されている。ブレイトンサイクルで動作するとき、発電回路中の循環流体は、圧縮機２６，３０によって提供される。
【００５２】
使用に際して、ブレイトンサイクルを始動するために、発電回路周辺の質量の流れ（mass flow）は、始動用ブロワシステムを用いて実行される。特に、始動用ブロワシステムインライン弁４０は閉じられ、遮断弁４４は開かれ、ブロワ４２が作動される。ブロワ４２が作動している間、ブロワバイパスバルブ装置４５はブロワ４２のサージ(surge）を避けるために使用される。
【００５３】
ブレイトンサイクルを始動する処理を開始するに先だって、発電回路がもしまだ待機モードでないなら、待機モードにされる。該待機モードの主たる特徴は、ブロワ４２が動作することである。
【００５４】
ブロワ４２が破損する危険を低減するために、ブロワ中の最大温度は予め定められた最大温度、典型的には２５０°Ｃ以下に維持される。これに関連して、復熱装置バイパス弁５４を作動させ、それにより炉心入口温度およびしたがって間接的に始動用ブロワシステム３８の最高温度を制御する。さらに、上記したように、ブロワバイパス弁装置４５はブロワ４２のサージ(surge）を避けるために使用され、それにより破損の危険が最小になる。
【００５５】
さらに、復熱装置２２中の最大温度を調整するために、１または２つの高圧クーラント再循環弁５６と低圧クーラント再循環弁５８が、復熱装置中の最大温度が予め定められた温度、典型的には６００°Ｃ以下に留まることを保証するために作動される。
【００５６】
さらに、パワータービン中で発生するパワーが、高圧再循環弁５１および／または低圧再循環弁４８の動作により、該パワーが予め決められたレベル、例えば１ＭＷを越えないように制御される。また、該パワータービン２０の速度は、速度制御器により、平時の動作速度、すなわち一般的には３０Ｈｚ以下の速度に調整される。
【００５７】
原子炉１４の出口温度は、原子炉出口温度制御器により、７５０°Ｃと９００°Ｃとの間の温度に調節される。
【００５８】
予冷器２４と中間冷却器２８は、通常動作モードで機能し、低圧圧縮機２６と高圧圧縮機３０の入口温度が約３０°Ｃになることを保証する。
【００５９】
さらに、発電回路の圧力レベルは２０バールと５０バールの間になる。
【００６０】
ブレイトンサイクルを始動するために、上述したような待機モード中の原子力発電所、高圧再循環弁および低圧再循環弁と共に、可変抵抗バンク３３が発電機３２に接続される。前記速度制御器は、タービンの正常作動速度、例えば約３０Ｈｚ以下の速度に該タービンを制御する。
【００６１】
この状態が安定すると、可変抵抗バンク３３のパワーは約１ＭＷから約３００ｋＷに低減される。パワーのこの低減は、前記タービン２０の速度の増加およびそれによる発電機３２の増強をもたらす。該タービン２０が所望の動作速度、典型的には５０Ｈｚに達すると、前記可変抵抗器バンクのパワーは、再度予め決められたレベル、典型的には１ＭＷに再度増加され、該タービンの速度は速度制御器により５０Ｈｚに制御される。
【００６２】
状況が安定化した後、グリッドに対して発電機出力を同期させる処理が実行される。
【００６３】
システムが前記グリッドに対して同期化され、安定化された後、短い時間、典型的には約１０分経過すると、前記速度制御器はターンオフされる。すなわち、前記可変抵抗器バンクが発電機３２から切り離され、再循環弁が閉じ始める。特に、低圧再循環弁４８と高圧再循環弁５１が復熱装置バイパス弁５４と共に閉じられる。この過程の間に、パワータービン２０の出力は増加し、該増加に応じてブレイトンサイクルの動作は再循環弁４８，５１を閉じることにより顕著に進行する。
【００６４】
上記の処理ステップの一つの間に、該システム中の圧力および温度レベルに依存して、ブレイトンサイクルは始動し、始動用ブロワシステム３８の圧縮機の機能を引き継ぐであろう。
【００６５】
一般的には、前記始動用ブロワシステムを横切る圧力差（出口圧力マイナス入口圧力）は、予め決められたレベル、典型的には２０ｋＰａ以下に低減し、ブレイトンサイクルの圧縮機の機能は自立する。ブレイトンサイクルの圧縮機の機能が自立すると、その後に、始動用ブロワシステムは動作を停止するであろう。
【００６６】
上記のプロセスのうちの重要な特徴は、ブレイトンサイクルの実際の始動が上記の手順の実行の間のいかなる瞬間にも起きることができることである。それは、他のプロセスのステップの実行に影響を及ぼさない。また、システムの動作もまた実際に影響されない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る原子力発電所の発電回路の略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０……原子力発電所
１２……発電回路、
１４……原子炉
１６……高圧タービン
１８……低圧タービン
２０……パワータービン
２２……復熱装置
２４……予冷器
２６……低圧圧縮機
２８……中間冷却器
３０……高圧圧縮機
３２……発電機
３３……可変抵抗器バンク
３４……復熱装置の高温または低圧側
３６……復熱装置の低温または高圧側
３８……始動用ブロワシステム
４０……始動用ブロワシステムインライン弁
４２……ブロワ
４４……遮断弁
４６……低圧圧縮機再循環ライン
４８……高圧圧縮機再循環弁
５０……高圧圧縮機再循環ライン
５１……低圧圧縮機再循環弁
５２……復熱装置バイパスライン
５４……復熱装置バイパス弁
５６……高圧クーラントバイパス弁
５８……低圧クーラントバイパス弁
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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