The nuclear power plant's turbine-generator system had been suffered form some problems, such as high shaft vibration, generator casing crack, stator coil water leakage, high $H_2$ gas consumption rate. Those kinds of problems were related to high vibration. So nuclear plant decided to replace generator in order to reduce rotor high vibration and high thermal sensitivity. A series of effort to reduce turbine-generator vibration was carried out as followings, first of all, replacement of generator, analysis of turbine-generator vibration, LP B rotor shop balancing, improvement of LP B/Gen coupling run-out, improvement of Generator basement and field balancing. Finally the nuclear turbine-generator's shaft vibration was reduced below $60{\mu}m$ from over $200{\mu}m$ which is very excellent vibration in nuclear turbine-generator in Korea.
This paper focuses on development of load test simulator of a steam turbine-generator in a nuclear power plant. When load is taken off from electrical power network, it is very difficult to effectively control the steam flow to turbine of the nuclear turbine-generator, because of disturbances, such as electrical load and network unbalance on electrical network. Up to the present time, the conventional control system has been used for the load control on nuclear steam generator, owing to the easy control algorithms and the advantage which have been proven on the nuclear power plant. However, since there are problems with stability control during low power and start-up, only a highly experienced operator can operate during those procedures. Also, a great deal of time and an expensive simulator is needed for the training of an operator. The KEPRI is developed simulator for 600MW nuclear power plant to take a test of generator load rejection, throttle valve, and turbine load control. Total load test is implemented before start up.
이 논문은 발전소의 터빈 조속기가 장기사용으로 노후화되어 설비를 개선한 내용이다. 고리 원자력 제1호기에서 운전 중이던 기존의 아날로그 터빈 조속기를 철거하고 신규 개발한 디지털 조속기로 교체하는 과정과 동적 모사장치를 이용하여 현장 적응시험을 수행하였다. 이 결과를 토대로 원자력 증기터빈 조속기의 프로그램을 제안한 내용을 기술하고 있다.
We need to develop a on-line thermal performance analysis system for nuclear power plant to determine performance status and heat rate of turbine cycle. We have developed PERUPS(PERformance Upgrade System) to aid the effective performance analysis of turbine cycle. Procedures of performance calculation are improved using several adaptations from standard calculation algorithms based on PTC(Performance Test Code). Robustness in the on-line performance analysis is increased by verification & validation scheme for measured input data. The system also provides useful web interfaces for performance analysis such as graphic heat balance of turbine cycle and components, turbine expansion lines, automatic generation of analysis report. The system was successfully applied for YongGwang nuclear plant unit #3,4.
We have needs to develop a performance analysis system that can be used in domestic nuclear power plants to determine performance status of turbine cycle. We developed new NOPAS system to aid performance analysis of turbine cycle . Procedures of performance calculation are improved using several adaptations from standard calculation algorithms based on ASME (American Society of Mechanical Engineers) PTC (Performance Test Code). Robustness in the performance analysis is increased by verification & validation scheme for measured input data. The system also provides useful aids for performance analysis such as graphic heat balance of turbine cycle and components, turbine expansion lines, automatic generation of analysis reports.
In the present study, optimization of throttle margin for high pressure turbine to be retrofitted or partially modified for power uprating or life extension in nuclear power plant, has been performed to increase the electrical output. Throttle margin for high pressure turbine is required to maintain all the time the rated power by opening more of governor valves whenever inlet pressure is decreased due to the tube plugging of steam generator. If throttle margin of high pressure turbine is too much compared to remaining lifetime, loss of electrical output due to pressure drop of governor valves is inevitable. On the contrary, if it is too little, the rated power operation can not be accomplished when inlet pressure of high pressure turbine is dropped after many years operation. So, throttle margin for high pressure turbine in nuclear power plant is compromised considering for the degradation of steam generator, governor valve capacity, manufacturing tolerance of high pressure turbine, future plan of power uprating, and remaining lifetime of power plant.
This paper contains the selection of operation parameters for protection and control of steam turbine in a Korea Standard Type Nuclear Power Plant. The safety of nuclear reactor must be ensured which generates nuclear energy and produces steam. Also, the safety of turbine, which consume the nuclear energy as a core machine, must be ensured. For the purpose of this, we describe how the operating parameters were selected, reviewed, implemented into the operator console and finally put into actual operation of the system.
Power conversion cycles (Subcritical Steam, Supercritical Steam, Open Air Brayton, Recuperated Air Brayton, Combined Cycle, Closed Brayton Supercritical CO2 (sCO2), and Stirling) are evaluated for land-based nuclear microreactors based on technical maturity, system efficiency, size, cost and maintainability, safety implications, and siting considerations. Based upon these criteria, Air Brayton systems were selected for further evaluation. A brief history of the development and applications of Brayton power systems is given, followed by a description of how these thermal-to-electrical energy conversion systems might be integrated with a nuclear microreactor. Modeling is performed for optimized cycles operating at 3 MW(e) with turbine inlet temperatures of 500 ℃, 650 ℃ and 850 ℃, corresponding to: a) sodium fast, b) molten salt or heat pipe, and c) helium or sodium thermal reactors, coupled with three types of Brayton power conversion units (PCUs): 1) simple open-cycle gas turbine, 2) recuperated open-cycle gas turbine, and 3) recuperated and intercooled open-cycle gas turbine. Aeroderivative turboshaft engines employing the simple Brayton cycle and two industrial gas turbine engines employing recuperated air Brayton cycles are also analyzed. These engines offer mature technology that can facilitate near-term deployment with a modest improvement in efficiency.
A steam turnine in thermal/nuclear power plant drives generator and maintains it at rated speed using high temperature and high pressure steam energy. After synchronization in parallel with the power system, generator output increases according as the governor, that is the controller, increases steam flow into turbine. By the way, as the steam flow into turbine can not be reduced fast even though the electrical load is lost, the turbine gets into dangerous situation due to the increase of its speed. At this time, the duty of the turbine governor is to limit the speed to its overspeed trip setpoint by stopping the steam flow as soon as possible, the test of which is called load rejection test. It is introduced in this paper for a simulation test of generator load rejection to be implemented on the turbine governor in a 600MW nuclear power plant before its startup.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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