JP4388487B2 - Chemical injection control device, chemical injection control method, and plant using this control device - Google Patents
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Description
本発明は、原子力発電二次系統、火力発電、コンバインドタービンプラント等のプラント内部を流動する流体に投入する薬品の投入量を制御する制御装置、制御方法及び該プラントの運転方法に関する。 The present invention relates to a control device, a control method, and an operation method of the plant for controlling the amount of chemicals to be introduced into a fluid flowing inside a plant such as a nuclear power generation secondary system, thermal power generation, and a combined turbine plant.
原子力発電二次系統(復水系統)、火力発電、コンバインドタービンプラント等のプラントでは、配管の腐食等を防止するために、薬品を投入して該プラント内を流れる水のpHの調整を行っている。 In plants such as nuclear power generation secondary systems (condensation systems), thermal power generation, and combined turbine plants, chemicals are added to adjust the pH of water flowing through the plant to prevent corrosion of piping. Yes.
図1に前記二次系統の概略配置図を示す。図1に示すプラントPTは、蒸気発生器SGにて発生した蒸気でタービンを回すことで発電するものであり、蒸気発生器SGと、高圧タービン1と、湿分分離加熱器2(MSR)と、低圧タービン3と、復水器4と、脱塩装置5と、低圧ヒータ6と、脱気器7と、高圧ヒータ8とを有している。これらの機器は、以上に示す順番で配管を用いて接続されている。脱塩装置5と並列に配置され循環水が脱塩装置5をバイパスするバイパス路9が備えられている。脱塩装置5及びバイパス路9の上流には隔離弁10、バイパス弁11も備えられている。
FIG. 1 shows a schematic layout of the secondary system. The plant PT shown in FIG. 1 generates power by rotating a turbine with steam generated by a steam generator SG, and includes a steam generator SG, a high-pressure turbine 1, and a moisture separation heater 2 (MSR). The low pressure turbine 3, the
プラントPT内部を循環する水(以下、循環水という)は図示を省略した循環ポンプにて圧送されることで、プラントPT内部を循環する。プラントPTにおいて、プラントPT内部の循環水は蒸気発生器SG内部で加熱され蒸気になる。蒸気発生器SGで発生した蒸気(ここでは主蒸気)は高圧タービン1に送られる。主蒸気は高圧タービン1を駆動させるとともに、圧力も低下する。高圧タービン1を駆動させた蒸気の大半は湿分分離加熱器2に送られる。また、一部の蒸気は後述する高圧ヒータ8に高圧抽気として送られ、内部を流れる水を加熱する。その後、高圧ヒータ8に送られた高圧抽気は凝縮され高圧ドレン水HP−dとして脱気器7に送られる。
Water circulating in the plant PT (hereinafter referred to as circulating water) is circulated in the plant PT by being pumped by a circulation pump (not shown). In the plant PT, the circulating water inside the plant PT is heated inside the steam generator SG to become steam. The steam (main steam) generated by the steam generator SG is sent to the high-pressure turbine 1. The main steam drives the high-pressure turbine 1 and the pressure also decreases. Most of the steam that has driven the high-pressure turbine 1 is sent to the
主蒸気は湿分分離加熱器2にて余分な水分を分離され、低圧タービン3に送られる。湿分分離加熱器2で分離された水分は凝縮されMSドレン水MS−dとして脱気器7の下流側に配置される脱気器タンク71に送られる。湿分分離加熱器2より排出された主蒸気は低圧タービン3に送られ低圧タービン3を駆動させる。低圧タービン3を駆動させた蒸気のうち大半は復水器4に流入する。蒸気の一部は後述する低圧ヒータ6に低圧抽気として送られ、内部を流れる水を加熱する。その後、低圧ヒータ6を流動した低圧抽気は水に凝縮され低圧ドレン水LP−dとして低圧ヒータ6に流入する水と混合される。
Excess moisture is separated from the main steam by the
復水器4は外部の冷たい水(ここでは海水)を図示を省略した内部の配管内を流動させ、蒸気の熱を海水に渡すことで、蒸気を循環水に凝縮させるものである。凝縮された循環水は脱塩装置5又はバイパス路9に送られる。脱塩装置5は、それには限定されないが、イオン交換樹脂であり、プラント内を循環する水が吸収したイオン成分等の不純物の除去を行うことができる。
The
脱塩装置5又はバイパス路9から流出してきた水は低圧ヒータ6に流入する。低圧ヒータ6には上述したとおり低圧タービン6より低圧抽気が流入している。低圧ヒータ6では低圧抽気の熱を循環水に渡すことで循環水を加熱している。低圧ヒータ6で加熱された循環水は脱気器7に送られ脱気される。そして、脱気器7の下流に設けられた脱気器タンク71内に回収され、MSR2より送られてきたMSドレン水MS−dと混合される。循環水を低圧ヒータ6で加熱することで、脱気器7で脱気するときに循環水に加える熱量を減らすことができ、それだけ消費エネルギを減らすことが可能である。
The water flowing out from the desalinator 5 or the
混合された循環水は高圧ヒータ8に流入する。高圧ヒータ8には上述したとおり高圧タービン1より高圧抽気が流入している。高圧ヒータ8では高圧抽気の熱を循環水に渡すことで循環水を加熱している。高圧ヒータ8で加熱された水は蒸気発生器SGに流入し、蒸気発生器SGで再度蒸気となる。循環水を高圧ヒータ8で加熱することで蒸気発生器SGでの加熱量を減らすことができ、エネルギ消費量を減らすことができる。 The mixed circulating water flows into the high-pressure heater 8. As described above, high-pressure extraction air flows into the high-pressure heater 8 from the high-pressure turbine 1. The high pressure heater 8 heats the circulating water by passing the heat of the high pressure extraction air to the circulating water. The water heated by the high-pressure heater 8 flows into the steam generator SG and becomes steam again by the steam generator SG. By heating the circulating water with the high-pressure heater 8, the amount of heating in the steam generator SG can be reduced, and the energy consumption can be reduced.
蒸気発生器SGには、溜まっている循環水の一部を脱塩装置5に送るためのブローダウン配管14が接続されている。ブローダウン配管14は脱塩装置5と上流に設けられた隔離弁10との間に接続している。このことにより、ブローダウン水は常に脱塩装置5に流入され不純物が取り除かれる。このように、蒸気発生器SGの水の一部を脱塩装置5に送り不純物を取り除くことで、プラントPT内の循環水の水質を略一定に保っている。
The steam generator SG is connected to a blow-
前記プラントPTを循環する水が脱塩装置5を通過するとき、該水に含まれる不純物と共にpH調整を行っている薬品の成分も除去される。また、循環水をバイパス路9に流動させる場合でも、プラントPTを循環する間に系内の二酸化炭素、酸素等を吸収することで、pHが低下する。そこで、前記脱塩装置5の下流側に薬品を投入するための薬品投入用ポンプ装置51が配置されている。
When the water circulating through the plant PT passes through the desalting apparatus 5, the chemical components that are adjusting the pH together with the impurities contained in the water are also removed. Moreover, even when circulating water is made to flow through the
薬品投入用ポンプ装置51による循環水への薬品投入量はプラントPTの蒸気発生器SGの上流に配置された薬品濃度検出手段13(ここでは導電率計)にて検出された循環水の薬品濃度及び低圧ヒータ6の下流に設けられた流量計12にて検出された流量を基に、循環水のpHが設定値になる薬品濃度設定値を設定し、薬品投入量を決定するフィードバック制御が行われている。
The amount of chemical input to the circulating water by the chemical
プラントPTが安定運転しているとき、バイパス路9を流動する。また、蒸発器SGからブローダウン配管14を流動するブローダウン水が脱塩装置5を通過し、不純物及び薬品が取り除かれることで、プラントPT内部の水の性質は略一定に保たれる。循環水の内部の不純物が多くなったときに、復水器4より流出する循環水の全量又は一部を脱塩装置5に流入させて不純物を取り除く。
When the plant PT is operating stably, it flows through the
一方、プラントPTは起動時及び停止時には、海水リーク等の不意な水質の外乱が発生しやすい。プラントPTは不意な水質の外乱の発生に備えて、起動時は循環水を脱塩装置5に全量通水する結果通常運転時より循環水のpHを低め、すなわち、循環水の薬品濃度を低めに調整して運転を開始する。循環水が安定して流れるようになると、循環水をパイパス路9に通水し薬品濃度を上げる。循環水の濃度が所定の設定値に到達した後、通常運転に切り替える。また、停止時は循環水の濃度を下げ低めに調整し、安定した状態で停止する。
通常、蒸気発生器SGにおいて、流入する水のpHが低くなることで腐食等の不具合が発生しやすいので、薬品濃度検出手段13は蒸気発生器SGに流入する水に溶存する薬品の濃度を検出するために、蒸気発生器SGの直前に配置されている。一方、プラントPTを循環する水に薬品を投入する薬品投入点は、水に溶存する薬品の濃度が最も低下する脱塩装置5の下流に設けられている。薬品投入点を流れる水が、薬品濃度検出手段13が配置されている場所にたどり着くのに一定の時間がかかる。 Usually, in the steam generator SG, the pH of the inflowing water is low, so that problems such as corrosion are likely to occur. Therefore, the chemical concentration detection means 13 detects the concentration of the chemical dissolved in the water flowing into the steam generator SG. In order to do so, it is arranged immediately before the steam generator SG. On the other hand, the chemical injection point for introducing chemicals into the water circulating through the plant PT is provided downstream of the desalinator 5 where the concentration of the chemical dissolved in water is the lowest. It takes a certain amount of time for the water flowing through the chemical injection point to reach the place where the chemical concentration detection means 13 is located.
循環水の薬品濃度設定値を一定のまま、循環水がバイパス路9に流入している状態から脱塩装置5に流入する状態に切り替える場合を考える。脱塩装置5から流出した循環水は脱塩装置5にて薬品が取り除かれており、薬品濃度が低下している。しかしながら、切り替え後、薬品濃度が低下した循環水が薬品投入点から薬品濃度検出手段13が配置されている場所にたどり着くまでは、薬品濃度検出手段13で検出される薬品濃度はバイパス路9を流動していたときの循環水濃度である。その濃度を基に薬品投入のフィードバック制御を行うので、薬品投入点での濃度が低下しているにもかかわらず薬品の投入量が少なく(バイパス路9を流動していたときと同じ量)、薬品濃度設定値に比べて低い濃度の循環水がプラントPT内部を流れる。
Consider a case in which the chemical concentration set value of the circulating water is kept constant and the state is switched from the state where the circulating water flows into the
同様に、反対に脱塩装置5に流入している状態から、バイパス路9に流入する状態に切り替えた場合、薬品が取り除かれなくなる。薬品濃度の高い循環水が薬品投入点から薬品濃度検出手段13の配置場所にたどり着くまでの間、薬品濃度検出手段13で検出される循環水の薬品濃度は、薬品濃度設定値に近い値であり、薬品投入点では循環水が脱塩装置5に流入していたときの薬品投入量が投入され続ける。バイパス路9に流入し薬品濃度が低下していない循環水に対して、脱塩装置5にて薬品が取り除かれたときの薬品投入量を投入すると、循環水は薬品濃度設定値よりも、高濃度となり、必要以上の薬品投入を続けることとなる。
Similarly, when switching from the state flowing into the desalting apparatus 5 to the state flowing into the
このとき、薬品濃度が設定値より低くなる場合、配管を流れる水によって配管内部が腐食しやすい状態になり、プラントを長期運転することで腐食が進行する。また、薬品濃度が設定値よりも高くなる場合は腐食の問題は発生しないが、必要以上の薬品を投入しており、プラント使用材料に影響を与えたり、ランニングコストが高くなる。 At this time, when the chemical concentration is lower than the set value, the pipe interior is easily corroded by the water flowing through the pipe, and the corrosion proceeds by operating the plant for a long time. Further, when the chemical concentration becomes higher than the set value, the problem of corrosion does not occur, but more chemical than necessary is input, which affects plant materials and increases the running cost.
さらに、起動時のように、最初は循環水を脱塩装置5に流入させ循環水のpH(薬品濃度設定値)を低く設定しておき、循環水の流れが安定した状態でpH(薬品濃度設定値)を上げる場合、pH(薬品濃度設定値)が上昇するまでに非常に長い時間がかかる。例えば、起動時の循環水のpHが9.2で安定運転時のpHが10の場合、投入する薬品がアンモニアであるとすると、pH9.2のときのアンモニア濃度が0.5ppmであり、pH10のときのアンモニア濃度が10ppmとなり、これだけ濃度をあげるには長い時間がかかり、その間、プラントPTが安定運転に移行する時間が必要となる。
Furthermore, as at the time of start-up, the circulating water is first introduced into the demineralizer 5 and the pH of the circulating water (chemical concentration setting value) is set low, and the pH (chemical concentration) is maintained in a stable flow of the circulating water. When increasing the setting value), it takes a very long time for the pH (chemical concentration setting value) to increase. For example, when the pH of circulating water at startup is 9.2 and the pH at stable operation is 10, assuming that the chemical to be added is ammonia, the ammonia concentration at pH 9.2 is 0.5 ppm, and
また、逆に停止時のようにバイパス路9に流動させていた循環水を脱塩装置5に流動させ、その後、循環水のpHを下げて運転する場合、循環水が脱塩装置5に流入するように切り替えた直後では、薬品濃度検出手段13で検出される薬品濃度は薬品濃度設定値よりも高いので、薬品の投入量を停止する。しかしながら、脱塩装置5から流出する循環水の濃度は非常に低くなっており、その濃度の低い循環水が薬品濃度検出手段13にて検出されるまで、濃度が低い循環水がプラントPT内を流動する。
On the other hand, when the circulating water that has been flowing to the
このような問題を鑑みて、本発明は、内部に液体を循環させるプラントにおいて、プラント内部を循環する液体に最適な量の薬品を投入し、該液体の性質が短時間で一定の条件内に収まるようにすることを目的とする。 In view of such a problem, the present invention introduces an optimal amount of chemicals into the liquid circulating inside the plant in a plant that circulates the liquid inside, and the properties of the liquid are within a certain condition in a short time. The purpose is to fit.
上記目的を達成するために本発明は、プラント内部を循環する液体の不純物を取り除く脱塩装置と、前記循環液体が前記脱塩装置を迂回して流れるようにするバイパス路とを有するプラントへの薬品投入を制御する薬品投入制御装置であって、前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出部と、前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出部と、前記循環液体が前記脱塩装置に流入するのを防止する隔離弁と、前記循環液体が前記バイパス路に流入するのを防止するバイパス弁と、大型ポンプと小型ポンプとを備え、前記循環液体の経路において前記脱塩装置及び前記バイパス路の下流側かつ前記濃度検出部の上流に配置され前記循環液体に薬品を投入する薬品投入部と、前記薬品の投入の制御を行う薬品投入制御部とを有しており、前記プラントは前記循環液体を前記脱塩装置内に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行う脱塩状態と、前記循環液体を前記バイパス路に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行わないバイパス状態とを切り替えて運転するものであり、前記薬品投入制御部は前記隔離弁が開きバイパス弁が閉じて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動する前記脱塩状態又は前記隔離弁が閉じて前記バイパス弁が開いている前記バイパス状態いずれかのとき、前記流量検出部より検出される流量と前記濃度検出部より検出される濃度を基に薬品投入量を決定する通常薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する通常運転モードと、前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えたとき、所定の条件を満たすまで、濃度検出手段にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されている値及び流量検出部により検出される流量を基に薬品投入量を決定する特殊薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する特殊運転モードとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a plant having a demineralizer that removes impurities in the liquid circulating inside the plant, and a bypass that allows the circulating liquid to flow around the demineralizer. A chemical injection control device that controls chemical injection, a flow rate detection unit that detects a flow rate of a circulating liquid flowing inside the plant, and a concentration detection unit that detects a concentration of a chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant, An isolation valve that prevents the circulating liquid from flowing into the demineralizer, a bypass valve that prevents the circulating liquid from flowing into the bypass path, a large pump and a small pump, and the circulating liquid of the medicine feeding section to the disposed upstream of the downstream side and the density detection unit of the desalter and the bypass passage to introduce chemicals into the circulation liquid in the path, of the input of the drug A chemical input control unit for controlling the desiccant in which the circulating liquid is allowed to flow into the desalinator to perform desalting treatment of the circulating liquid, and the circulating liquid is bypassed. The chemical input control unit is operated by switching to a bypass state in which the circulating liquid is not desalted, and the isolation valve is opened, the bypass valve is closed, and the circulating liquid is desalted. The flow rate detected by the flow rate detector and the concentration detected by the concentration detector when either the desalting state flowing in the apparatus or the bypass state in which the isolation valve is closed and the bypass valve is open more the large pump to normal chemical input amount determining method of determining drug dosages based on a normal operation mode for operating the miniature pump, from the bypass state or the bypass state from the desalting conditions When switching the serial to desalination state until a predetermined condition is satisfied, regardless of the concentration detected by the concentration detector, chemical dosages based on the flow rate detected by the preset value and the flow detector more the large pump in a special chemical input amount determining method of determining, and having a special operation mode for operating the miniature pump.
この構成によると、前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えるときに、プラント内部を循環する液体の薬品濃度が薄くなったり、濃くなったり等の変動が起こりにくく、それだけ、安定してプラントを運転することが可能である。また、循環液体の薬品濃度が低くなりすぎることがないので、薬品濃度が低い循環液体が流動することで発生する不具合を防止することができる。ここで脱塩状態とは、前記隔離弁が開きバイパス弁が閉じて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動し、前記循環水の脱塩処理を行う状態である。また、バイパス状態とは前記隔離弁が閉じて前記バイパス弁が開いて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動せず、前記循環水の脱塩処理が行われない状態である。 According to this configuration, when switching from the desalted state to the bypass state or from the bypass state to the desalted state, fluctuations such as the chemical concentration of the liquid circulating in the plant becoming thin or thick are unlikely to occur. Therefore, it is possible to operate the plant stably. Moreover, since the chemical concentration of the circulating liquid does not become too low, it is possible to prevent a problem that occurs when the circulating liquid having a low chemical concentration flows. Here, the desalted state is a state in which the isolation valve is opened and the bypass valve is closed, and the circulating liquid flows in the desalting apparatus to perform desalting treatment of the circulating water. Further, the bypass state is a state in which the isolation valve is closed and the bypass valve is opened so that the circulating liquid does not flow through the desalting apparatus and the desalting treatment of the circulating water is not performed.
上記構成の薬品投入部は回転数及びストロークが調整可能なピストンポンプからなる前記大型ポンプ及び前記小型ポンプを備えており、前記通常薬品投入量決定方法は前記ピストンポンプのストロークを前記流量又は濃度のいずれか一方を基に、回転数を残りの一方を基に決定するものであり、前記特殊運転モードへの切り替え前後で前記循環液体の濃度を変化させないようにする場合、前記特殊薬品投入量決定方法は前記ストローク及び回転数のうち濃度に基づいて決定される方の値を、切り替え後の状態に合わせて予め与えられている値に補正し、その補正値を基に薬品投入量を決定してもよい。 The chemical charging unit having the above-described configuration includes the large pump and the small pump including a piston pump whose rotation speed and stroke can be adjusted , and the normal chemical charging amount determination method is configured to set the stroke of the piston pump to the flow rate or concentration. Based on either one, the number of rotations is determined based on the other one, and when the concentration of the circulating liquid is not changed before and after switching to the special operation mode, the special chemical input amount is determined. The method corrects the value determined based on the concentration of the stroke and the number of rotations to a value given in advance according to the state after switching, and determines the amount of medicine input based on the corrected value. May be.
また上記構成の薬品投入部は薬品投入量に応じて大小2種類の常時運転ポンプと、前記常時運転ポンプが停止しているときに運転する予備ポンプとを有しており、前記特殊薬品投入量決定方法は、前記脱塩状態から前記バイパス状態に切り替えるときに、循環液体の薬品濃度を前記脱塩状態のときよりも高くする場合、前記常時運転ポンプ及び前記予備ポンプの能力の最大値を薬品投入量とするものを有していてもよい。 Further, the chemical charging section having the above-described configuration has two types of constant operation pumps, large and small, according to the amount of chemical input, and a spare pump that operates when the continuous operation pump is stopped. In the determination method, when switching from the desalted state to the bypass state, when the chemical concentration of the circulating liquid is higher than that in the desalted state, the maximum values of the capacities of the always-on pump and the spare pump are set to the chemicals. You may have what is used as input amount.
この構成によると、備えられているポンプ全てをフル稼働して薬品を投入するので、前記循環液体の薬品濃度を迅速に高めることが可能である。 According to this configuration, since all the pumps provided are fully operated and the chemicals are charged, it is possible to quickly increase the chemical concentration of the circulating liquid.
上記構成において、前記特殊運転モードの所定の条件は、切り替え時からの経過時間が所定時間に達することであってもよく、前記濃度検出部にて検出される濃度が、所定濃度に達することであってもよい。 In the above configuration, the predetermined condition of the special operation mode may be that an elapsed time from the switching time reaches a predetermined time, and the concentration detected by the concentration detection unit reaches a predetermined concentration. There may be.
上記目的を達成するために本発明は、プラント内部を循環する液体の不純物を取り除く脱塩装置と、前記循環液体が前記脱塩装置を迂回して流れるようにするバイパス路と、前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出部と、前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出部と、前記循環液体が前記脱塩装置に流入するのを防止する隔離弁と、前記循環液体が前記バイパス路に流入するのを防止するバイパス弁と、大型ポンプと小型ポンプとを備え、前記循環液体の経路において前記脱塩装置及び前記バイパス路の下流側かつ前記濃度検出部の上流に配置され前記循環液体に薬品を投入する薬品投入部とを有する薬品投入制御装置と、を備えたプラントへの薬品投入を制御する薬品投入制御方法であって、前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出工程と、前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出工程と、前記薬品投入部より前記循環液体に薬品を投入する薬品投入工程とを有しており、前記隔離弁が開きバイパス弁が閉じて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動する脱塩状態、又は前記隔離弁が閉じて前記バイパス弁が開いているバイパス状態いずれかのとき、前記流量検出工程にて検出される流量と前記濃度検出工程にて検出される濃度を基に薬品投入量を決定する通常薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する通常運転モードと、前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えたとき、所定の条件を満たすまで、濃度検出手段にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されている値及び流量検出部により検出される流量を基に薬品投入量を決定する特殊薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する特殊運転モードとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a demineralizer that removes impurities in the liquid circulating inside the plant, a bypass passage that allows the circulating liquid to flow around the demineralizer, and the inside of the plant. A flow rate detection unit that detects the flow rate of the circulating liquid that flows, a concentration detection unit that detects the concentration of the chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant , and an isolation that prevents the circulating liquid from flowing into the desalinator A valve, a bypass valve that prevents the circulating liquid from flowing into the bypass path, a large pump and a small pump, and the downstream of the desalinator and the bypass path and the concentration in the path of the circulating liquid drug input control side to control the chemical supply to plant with a chemical-on control device, a and a medicine supplying portion which is disposed upstream of the detector to introduce the drug into the circulation liquid The flow rate detecting step for detecting the flow rate of the circulating liquid flowing inside the plant, the concentration detecting step for detecting the concentration of the chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant, and the circulating liquid from the chemical charging unit. A chemical charging step of charging the chemical into the desalted state in which the isolation valve is opened and the bypass valve is closed and the circulating liquid flows through the desalting apparatus, or the isolation valve is closed and the bypass is closed. when either the bypass state the valve is open, and more usually chemical input amount determining method of determining drug dosages based on the concentration detected by the flow rate detecting the flow rate detected by step concentration detection step the large pump, a normal operation mode for operating the miniature pump, when switching from said the bypass state or the bypass state from the desalting state to the desalting condition, a predetermined condition Plus up, regardless of the concentration detected by the concentration detection means, more the special chemical input amount determining method of determining drug dosages based on the flow rate detected by the value and the flow rate detection unit that is set in advance A large pump and a special operation mode for operating the small pump .
この構成によると、前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えるときに、プラント内部を循環する液体の薬品濃度が薄くなったり、濃くなったり等の変動が起こりにくく、それだけ、安定してプラントを運転することが可能である。また、循環液体の薬品濃度が低くなりすぎることがないので、薬品濃度が低い循環液体が流動することで発生する不具合を防止することができる。 According to this configuration, when switching from the desalted state to the bypass state or from the bypass state to the desalted state, fluctuations such as the chemical concentration of the liquid circulating in the plant becoming thin or thick are unlikely to occur. Therefore, it is possible to operate the plant stably. Moreover, since the chemical concentration of the circulating liquid does not become too low, it is possible to prevent a problem that occurs when the circulating liquid having a low chemical concentration flows.
上記構成の前記薬品投入部は回転数及びストロークが調整可能なピストンポンプからなる前記大型ポンプ及び前記小型ポンプを備えており、前記通常薬品投入量決定方法は前記ピストンポンプのストロークを前記流量又は濃度のいずれか一方により決定し、回転数は残りの一方により決定し、前記特殊運転モードへの切り替え前後で前記循環液体の濃度を変化させないようにする場合、前記特殊薬品投入量決定方法は前記ストローク及び回転数のうち濃度に基づいて決定される方の値を、切り替え後の状態に合わせて予め与えられている値に補正し、その補正値を基に薬品投入量を決定するものであってもよい。 The chemical charging unit having the above-described configuration includes the large pump and the small pump including a piston pump whose rotation speed and stroke can be adjusted , and the normal chemical charging amount determination method determines the stroke of the piston pump as the flow rate or concentration. When the rotational speed is determined by the remaining one and the concentration of the circulating liquid is not changed before and after switching to the special operation mode, the special chemical input amount determining method is the stroke And the value determined based on the concentration of the number of rotations is corrected to a value given in advance in accordance with the state after switching, and the amount of medicine input is determined based on the correction value. Also good.
また上記構成の薬品投入部は薬品投入量に応じて大小2種類の常時運転ポンプと、前記常時運転ポンプが停止しているときに運転する予備ポンプとを有しており、前記特殊薬品投入量決定方法は前記脱塩状態から前記バイパス状態に切り替えるときに循環液体の薬品濃度を前記脱塩状態のときよりも高くする場合、前記常時運転ポンプ及び前記予備ポンプの能力の最大値を薬品投入量とするものを有しているものであってもよい。 Further, the chemical charging section having the above-described configuration has two types of constant operation pumps, large and small, according to the amount of chemical input, and a spare pump that operates when the continuous operation pump is stopped. In the determination method, when switching from the desalted state to the bypass state, the chemical concentration of the circulating liquid is higher than that in the desalted state, the maximum values of the capacities of the always-on pump and the reserve pump are set to the amount of chemical input. It may be what has.
この構成によると、備えられているポンプ全てをフル稼働して薬品を投入するので、前記循環液体の薬品濃度を迅速に高めることが可能である。 According to this configuration, since all the pumps provided are fully operated and the chemicals are charged, it is possible to quickly increase the chemical concentration of the circulating liquid.
上記構成において、前記特殊運転モードの所定の条件は切り替え時からの経過時間が所定時間に達することであってもよく、前記濃度検出部にて検出される濃度が、所定濃度に達することであってもよい。 In the above configuration, the predetermined condition of the special operation mode may be that an elapsed time from the switching time reaches a predetermined time, and that the concentration detected by the concentration detector reaches a predetermined concentration. May be.
上記目的を達成するために本発明は、内部を循環する液体の不純物を取り除く脱塩装置と、前記循環液体が前記脱塩装置を迂回して流れるようにするバイパス路と、前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出部と、前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出部と、前記循環液体が前記脱塩装置に流入するのを防止する隔離弁と、前記循環液体が前記バイパス路に流入するのを防止するバイパス弁と、大型ポンプと小型ポンプとを備え、前記循環液体の経路において前記脱塩装置及び前記バイパス路の下流側かつ前記濃度検出部の上流に配置され前記循環液体に薬品を投入する薬品投入部と、前記薬品の投入の制御を行う薬品投入制御部とを有するプラントであって、 前記プラントは前記循環液体を前記脱塩装置内に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行う脱塩状態と、前記循環液体を前記バイパス路に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行わないバイパス状態とを切り替えて運転するものであり、前記薬品投入制御部は前記隔離弁が開きバイパス弁が閉じて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動する前記脱塩状態又は前記隔離弁が閉じて前記バイパス弁が開いている前記バイパス状態いずれかのとき、前記流量検出部より検出される流量と前記濃度検出部より検出される濃度を基に薬品投入量を決定する通常薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する通常運転モードと、前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えたとき、所定の条件を満たすまで、濃度検出手段にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されている値及び流量検出部により検出される流量を基に薬品投入量を決定する特殊薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する特殊運転モードとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a desalination apparatus for removing impurities in a liquid circulating inside, a bypass passage for allowing the circulating liquid to flow around the desalination apparatus, and a flow inside the plant. A flow rate detecting unit for detecting the flow rate of the circulating liquid, a concentration detecting unit for detecting the concentration of the chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant, and an isolation valve for preventing the circulating liquid from flowing into the desalinator. And a bypass valve for preventing the circulating liquid from flowing into the bypass passage, a large pump and a small pump, and the concentration detection in the circulating fluid path downstream of the desalinator and the bypass path A plant that is disposed upstream of a unit and that has a chemical input unit that supplies chemicals to the circulating liquid, and a chemical input control unit that controls the input of the chemicals, A desalted state in which the circulating liquid is allowed to flow into the desalting apparatus and the circulating liquid is desalted; and a bypass state in which the circulating liquid is allowed to flow into the bypass passage and the circulating liquid is not desalted. The chemical injection control unit opens the isolation valve and closes the bypass valve so that the circulating liquid flows in the desalting apparatus or the isolation valve closes and the bypass is closed. when the bypass state of any valve is open, more the normal chemical input amount determining method of determining drug dosages based on concentration detected from the flow rate detected from the flow detector the concentration detection unit large pumps, a normal operation mode for operating the miniature pump, when the from desalting state switched to the desalination state from the bypass state or the bypass state until a predetermined condition is satisfied, the concentration Regardless of the concentration detected by the detecting means, more the large pump in a special chemical input amount determining method of determining drug dosages based on the flow rate detected by the value and the flow rate detection unit that is set in advance, the small And a special operation mode for operating the pump .
この構成によると、前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えるときに、プラント内部を循環する液体の薬品濃度が薄くなったり、濃くなったり等の変動が起こりにくく、それだけ、安定してプラントを運転することが可能である。また、循環液体の薬品濃度が低くなりすぎることがないので、薬品濃度が低い循環液体が流動することで発生する不具合を防止することができる。 According to this configuration, when switching from the desalted state to the bypass state or from the bypass state to the desalted state, fluctuations such as the chemical concentration of the liquid circulating in the plant becoming thin or thick are unlikely to occur. Therefore, it is possible to operate the plant stably. Moreover, since the chemical concentration of the circulating liquid does not become too low, it is possible to prevent a problem that occurs when the circulating liquid having a low chemical concentration flows.
上記構成の薬品投入部は回転数及びストロークが調整可能なピストンポンプからなる前記大型ポンプ及び前記小型ポンプを備えており、前記通常薬品投入量決定方法は前記ピストンポンプのストロークを前記流量又は濃度のいずれか一方を及び回転数は残りの一方を基に決定し、前記特殊運転モードへの切り替え前後で前記循環液体の濃度を変化させないようにする場合、前記特殊薬品投入量決定方法は前記ストローク及び回転数のうち濃度に基づいて決定される方の値を、切り替え後の状態に合わせて予め与えられている値を基に薬品投入量を決定するものであってもよい。 The chemical charging unit having the above-described configuration includes the large pump and the small pump including a piston pump whose rotation speed and stroke can be adjusted , and the normal chemical charging amount determination method is configured to set the stroke of the piston pump to the flow rate or concentration. When determining one of them and the number of rotations based on the remaining one and not changing the concentration of the circulating liquid before and after switching to the special operation mode, the special chemical input amount determination method includes the stroke and The chemical input amount may be determined based on a value determined in advance based on the concentration in the number of rotations based on a value given in advance in accordance with the state after switching.
また上記構成の薬品投入部は薬品投入量に応じて大小2種類の常時運転ポンプと、前記常時運転ポンプが停止しているときに運転する予備ポンプとを有しており、前記特殊薬品投入量決定方法は前記脱塩状態から前記バイパス状態に切り替えるときに循環液体の薬品濃度を前記脱塩状態のときよりも高くする場合、前記常時運転ポンプ及び前記予備ポンプの能力の最大値を薬品投入量とするものを有しているものを例示することができる。 Further, the chemical charging section having the above-described configuration has two types of constant operation pumps, large and small, according to the amount of chemical input, and a spare pump that operates when the continuous operation pump is stopped. In the determination method, when switching from the desalted state to the bypass state, the chemical concentration of the circulating liquid is higher than that in the desalted state, the maximum values of the capacities of the always-on pump and the reserve pump are set to the amount of chemical input. The thing which has what is said can be illustrated.
この構成によると、備えられているポンプ全てをフル稼働して薬品を投入するので、前記循環液体の薬品濃度を迅速に高めることが可能である。 According to this configuration, since all the pumps provided are fully operated and the chemicals are charged, it is possible to quickly increase the chemical concentration of the circulating liquid.
上記構成において、前記特殊運転モードの所定の条件は切り替え時からの経過時間が所定時間に達することであってもよく、前記濃度検出部にて検出される濃度が、所定濃度に達することであってもよい。 In the above configuration, the predetermined condition of the special operation mode may be that an elapsed time from the switching time reaches a predetermined time, and that the concentration detected by the concentration detector reaches a predetermined concentration. May be.
本発明によると、内部に液体を循環させるプラントにおいて、プラント内部を循環する液体に最適な量の薬品を投入し、該液体の性質が短時間で一定の条件内に収まるようにすることができる。 According to the present invention, in a plant that circulates liquid inside, an optimal amount of chemicals can be introduced into the liquid that circulates inside the plant, and the properties of the liquid can be kept within certain conditions in a short time. .
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。図1に本発明にかかる薬品投入制御方法を利用したプラントの一例の概略斜視図を示す。図1に示すプラントは原子力発電設備の二次系統である。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic perspective view of an example of a plant using the chemical injection control method according to the present invention. The plant shown in FIG. 1 is a secondary system of nuclear power generation equipment.
図1に示すプラントPTは、蒸気発生器SGにて発生した蒸気でタービンを回すことで発電するものであり、蒸気発生器SGと、高圧タービン1と、湿分分離加熱器2(MSR)と、低圧タービン3と、復水器4と、脱塩装置5と、低圧ヒータ6と、脱気器7と、高圧ヒータ8とを有している。これらの機器は、以上に示す順番で配管を用いて接続されている。
The plant PT shown in FIG. 1 generates power by rotating a turbine with steam generated by a steam generator SG, and includes a steam generator SG, a high-pressure turbine 1, and a moisture separation heater 2 (MSR). The low pressure turbine 3, the
プラントPT内部を循環する水(以下、循環水という)は図示を省略した循環ポンプにて圧送されることで、プラントPT内部を循環する。脱塩装置5と並列に配置され循環水が脱塩装置5をバイパスするバイパス路9が備えられている。脱塩装置5の上流には隔離弁10、バイパス路9にはバイパス弁11もそれぞれ備えられている。
Water circulating in the plant PT (hereinafter referred to as circulating water) is circulated in the plant PT by being pumped by a circulation pump (not shown). A
原子力発電の二次系統では、配管の腐食を防ぐために配管内を流れる水に薬品を投入している。薬品はそれには限定されないが、ここではアンモニア(NH3)、ヒドラジン(N2H4)、エタノールアミン等が用いられている。二次系統内を循環する循環水に薬品を所定量投入することで、流動水のpHを上げることができる。pHを上げることで配管及び機器の腐食を防ぐことができ、応力腐食割れも防ぐことができる。 In the secondary system of nuclear power generation, chemicals are poured into the water flowing in the piping in order to prevent corrosion of the piping. The chemical is not limited thereto, but ammonia (NH3), hydrazine (N2H4), ethanolamine, and the like are used here. By adding a predetermined amount of chemicals to the circulating water circulating in the secondary system, the pH of the flowing water can be raised. By raising the pH, corrosion of piping and equipment can be prevented, and stress corrosion cracking can also be prevented.
本実施例では脱塩装置5及びバイパス路9の下流側に上述した薬品を投入する薬品投入用ポンプ装置51が設けられており、脱塩装置5及びバイパス路9を通ってきた循環水に対して薬品を投入している。薬品投入用ポンプ装置51は、循環水がバイパス路9に流入しているときに用いられる小型ポンプ511と、循環水が脱塩装置5に流入しているときに用いられる大型ポンプ512とを有している。薬品投入用ポンプ装置51に用いられる小型ポンプ511及び大型ポンプ512はそれには限定されないがここでは、ピストンポンプである。
In the present embodiment, a chemical
また、低圧ヒータ6と脱気器7の間には循環水の流量を検出する流量計12が、蒸気発生器SGの上流には蒸気発生器SGに流入する水の薬品濃度(pH)を検出する濃度検出手段13(ここでは、循環水の導電率を検出することで薬品の濃度を検出している)が配置されている。薬品投入用ポンプ装置51は上述したようにピストンポンプを用いており、ピストンのストロークと回転数でポンプ吐出量が決定される。
A
プラントPTは薬品投入制御装置C1を備えており、薬品投入制御装置C1は薬品投入用ポンプ装置51、隔離弁10、バイパス弁11、流量計12、濃度検出手段13、制御装置Contを備えている。本実施例では、制御装置Contは流量計12にて計測された流量を基に回転数を、濃度検出手段13にて検出された濃度を基にストロークを決定する。
The plant PT includes a chemical charging control device C1, and the chemical charging control device C1 includes a chemical
プラントPTにおいて、プラントPT内部の循環水は蒸気発生器SG内部で加熱され蒸気になる。蒸気発生器SGで発生した蒸気(ここでは主蒸気)は高圧タービン1に送られる。主蒸気は高圧タービン1を駆動させるとともに、圧力も低下する。高圧タービン1を駆動させた蒸気の大半は湿分分離加熱器2に送られる。また、一部の蒸気は後述する高圧ヒータ8に高圧抽気として送られ、内部を流れる水を加熱する。その後、高圧ヒータ8に送られた高圧抽気は凝縮され高圧ドレン水HP−dとして脱気器7に送られる。
In the plant PT, the circulating water inside the plant PT is heated inside the steam generator SG to become steam. The steam (main steam) generated by the steam generator SG is sent to the high-pressure turbine 1. The main steam drives the high-pressure turbine 1 and the pressure also decreases. Most of the steam that has driven the high-pressure turbine 1 is sent to the
主蒸気は、湿分分離加熱器2にて余分な水分を分離され、低圧タービン3に送られる。湿分分離加熱器2で分離された水分は凝縮されMSドレン水MS−dとして脱気器7の下流側に配置される脱気器タンク71に送られる。湿分分離加熱器2より排出された主蒸気は低圧タービン3に送られ低圧タービン3を駆動させる。低圧タービン3を駆動させた蒸気のうち大半は復水器4に流入する。蒸気の一部は後述する低圧ヒータ6に低圧抽気として送られ、内部を流れる水を加熱する。その後、低圧ヒータ6を流動した低圧抽気は水に凝縮され低圧ドレン水LP−dとして低圧ヒータ6に流入する水と混合される。
Excess moisture is separated from the main steam by the
復水器4は、外部の冷たい水(ここでは海水)を図示を省略した内部の配管内を流動させ、蒸気の熱を海水に渡すことで、蒸気を循環水に凝縮させるものである。凝縮された循環水は脱塩装置5に送られる。脱塩装置5は、それには限定されないが、イオン交換樹脂であり、プラント内を循環する水が吸収したイオン成分等の不純物の除去を行うことができる。
The
脱塩装置5又はバイパス路9から流出してきた水は低圧ヒータ6に流入する。低圧ヒータ6には上述したとおり低圧タービン6より低圧抽気が流入している。低圧ヒータ6では低圧抽気の熱を循環水に渡すことで循環水を加熱している。低圧ヒータ6で加熱された循環水は脱気器7に送られ脱気される。そして、脱気器7の下流に設けられた脱気器タンク71内に回収され、MSR2より送られてきたMSドレン水MS−dと混合される。循環水を低圧ヒータ6で加熱することで脱気器7で脱気するときに循環水に加える熱量を減らすことができ、それだけ消費エネルギを減らすことが可能である。
The water flowing out from the desalinator 5 or the
混合された循環水は高圧ヒータ8に流入する。高圧ヒータ8には上述したとおり高圧タービン1より高圧抽気が流入している。高圧ヒータ8では高圧抽気の熱を循環水に渡すことで循環水を加熱している。高圧ヒータ8で加熱された水は蒸気発生器SGに流入し、蒸気発生器SGで再度蒸気となる。循環水を高圧ヒータ8で加熱することで蒸気発生器SGでの加熱量を減らすことができ、エネルギ消費量を減らすことができる。 The mixed circulating water flows into the high-pressure heater 8. As described above, high-pressure extraction air flows into the high-pressure heater 8 from the high-pressure turbine 1. The high pressure heater 8 heats the circulating water by passing the heat of the high pressure extraction air to the circulating water. The water heated by the high-pressure heater 8 flows into the steam generator SG and becomes steam again by the steam generator SG. By heating the circulating water with the high-pressure heater 8, the amount of heating in the steam generator SG can be reduced, and the energy consumption can be reduced.
蒸気発生器SGには、溜まっている循環水の一部を脱塩装置5に送るためのブローダウン配管14が接続されている。ブローダウン配管14は脱塩装置5と上流に設けられた隔離弁10との間に接続している。このことにより、ブローダウン水は隔離弁10が閉じ循環水がバイパス路9を通過するときであっても、脱塩装置5に流入し不純物が取り除かれる。このように、蒸気発生器SGの水の一部を脱塩装置5に送り不純物を取り除くことで、プラントPT内の循環水の水質を略一定に保っている。
The steam generator SG is connected to a blow-down
薬品投入用ポンプ装置51の薬品投入は通常運転モードと過渡運転モードの異なる運転モードを備えている。循環水が常に脱塩装置5又はバイパス路9に流入している状態であり、循環水に溶存している薬品の濃度は安定しており規定値と大きく変化しないときに通常運転モードが採用される。通常運転モードでは、流量計12にて計測された流量と、濃度検出手段13にて検出された濃度を基に小型ポンプ511又は大型ポンプ512の回転数及びストロークを決定する(フィードバック制御)。
The chemical injection of the chemical
図2に通常運転モードのときの薬品投入のフローチャートを示す。流量計12にて循環水の流量を検出し(ステップS1)、薬品濃度検出手段13にて循環水の薬品濃度を検出する(ステップS2)。そして、隔離弁10が開いているかどうか検出する(ステップS3)。隔離弁10が開いている場合(ステップS3でYESの場合)、制御装置Contは循環水が脱塩装置5に流入し、脱塩装置5出口に注入する薬品量は多いと認識し、多くの薬品を投入することができる大型ポンプ512を採用する(ステップS4)。制御装置ContはステップS1において流量計12で検出された流量を基に大型ポンプ512の回転数を決定し(ステップS5)、ステップS2において濃度検出手段13で検出された薬品濃度を基に大型ポンプ512のストロークを決定する(ステップS6)。ステップS5で決定された回転数とステップS6で決定されたストロークにのっとって大型ポンプ512を駆動し(ステップS7)、ステップS1に戻る。
FIG. 2 shows a flowchart of the chemical injection in the normal operation mode. The flow rate of the circulating water is detected by the flow meter 12 (step S1), and the chemical concentration of the circulating water is detected by the chemical concentration detection means 13 (step S2). Then, it is detected whether the
隔離弁10が閉じている場合(ステップS3でNOの場合)、制御装置Contは循環水がバイパス路9に流入し、バイパス路9出口(脱塩装置5出口)に注入する薬品量は小さいと認識し、薬品投入が少ない小型ポンプ511を採用する(ステップS8)。制御装置ContはステップS1において流量計12で検出された流量を基に小型ポンプ511の回転数を決定し(ステップS9)、ステップS2において濃度検出手段13で検出された薬品濃度を基に小型ポンプ511のストロークを決定する(ステップS10)。ステップS9で決定された回転数とステップS10で決定されたストロークにのっとって小型ポンプ511を駆動し(ステップS11)、ステップS1に戻る。
When the
以上のように薬品投入用ポンプ装置51を制御することで通常運転モードにおける循環水の薬品濃度を一定の濃度になるように制御することができる。また、循環水が脱塩装置5に流入している状態からバイパス路9に流入するように切り替えた直後、又は、循環水がバイパス路9に流入している状態から脱塩装置5に流入するように切り替えた直後であって循環水の薬品濃度が規定値より大きく変化する場合において、過渡運転モードが採用される。過渡運転モードはさらに以下に示すように細分化される。
As described above, the chemical concentration of the circulating water in the normal operation mode can be controlled to be constant by controlling the chemical charging
(第1の過渡運転モード)
第1の過渡運転モードは循環水の薬品濃度は切り替え前後で変わらないように、バイパス路9を流動している循環水が脱塩装置5に流入するように切り替えるものである。図3に第1の過渡運転モードでの運転のフローチャートを示す。制御装置Contは隔離弁10が閉でバイパス弁11が開状態のとき、隔離弁10を開き、バイパス弁11を閉じる動作を行う(ステップSA1)。循環水が脱塩装置5に流入開始すると循環水の薬品濃度が低下するので、制御装置Contは、小型ポンプ511から大型ポンプ512に切り替える(ステップSA2)。流量計12にて循環水の流量を検出し(ステップSA3)、薬品濃度検出手段13にて循環水の薬品濃度を検出する(ステップSA4)。
(First transient operation mode)
In the first transient operation mode, switching is performed so that the circulating water flowing in the
このとき薬品濃度検出手段13にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されているストロークに設定し(ステップSA5)、ステップSA3において流量計12で検出される流量を基に回転数(ステップSA6)を決定する。ステップSA5で設定したストロークとステップSA6で設定した回転数を基に大型ポンプ512を運転する(ステップSA7)。ステップSA1で隔離弁10及びバイパス弁11を切り替えてからの時間tが所定時間Tよりも長いかどうか判定する(ステップSA8)。時間tが所定時間Tよりも短い場合(ステップSA8でNOの場合)、ステップSA8に戻る。時間tが所定時間Tよりも長い場合(ステップSA8でYESの場合)第1の過渡運転モードを終了し図2に示す通常運転モードに切り替える。
At this time, a stroke set in advance is set regardless of the concentration detected by the chemical concentration detection means 13 (step SA5), and the rotational speed (step SA6) is based on the flow rate detected by the
ここで、ステップSA5で決定されたストロークはそれには限定されないが、循環水が脱塩装置5に流入している通常運転モードのときのストロークを基に決定されるものであり、ステップSA8で用いられる所定時間Tは循環水が脱塩装置5から薬品濃度検出手段13の設置部に到達するまでの時間を基に決定されている。このように、循環水がバイパス路9に流入する状態から脱塩装置5に流入する状態に切り替わったのち、脱塩装置5より流出した循環水が薬品濃度検出手段13の設置場所に到達するまでの間、強制的に薬品を投入するので、薬品濃度の低い循環水が系統内を流れるのを防ぐことができる。
Here, the stroke determined in step SA5 is not limited thereto, but is determined based on the stroke in the normal operation mode in which the circulating water flows into the desalinator 5, and is used in step SA8. The predetermined time T is determined based on the time until the circulating water reaches the installation portion of the chemical concentration detection means 13 from the desalting apparatus 5. Thus, after switching from the state in which circulating water flows into the
(第2の過渡運転モード)
第2の過渡運転モードは循環水の薬品濃度は切り替え前後で変わらないように、脱塩装置5を流動している循環水がバイパス路9に流入するように切り替えるものである。図4に第2の過渡運転モードでの運転のフローチャートを示す。制御装置Contは隔離弁10が開でバイパス弁11が閉状態のとき、隔離弁10を閉じ、バイパス弁11を開く動作を行う(ステップSB1)。循環水が脱塩装置5に流入しなくなると循環水の薬品が取り除かれず濃度の変動が小さくなるので、制御装置Contは、大型ポンプ512から小型ポンプ511に切り替える(ステップSB2)。流量計12にて循環水の流量を検出し(ステップSB3)、薬品濃度検出手段13にて循環水の薬品濃度を検出する(ステップSB4)。
(Second transient operation mode)
In the second transient operation mode, the circulating water flowing through the desalinator 5 is switched so as to flow into the
このとき薬品濃度検出手段13にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されているストロークに設定し(ステップSB5)、ステップSB3において流量計12で検出される流量を基に回転数(ステップSB6)を決定する。ステップSB5で設定したストロークとステップSB6で設定した回転数を基に小型ポンプ511を運転する(ステップSB7)。ステップSB1で隔離弁10及びバイパス弁11を切り替えてからの時間tが所定時間Tよりも長いかどうか判定する(ステップSB8)。時間tが所定時間Tよりも短い場合(ステップSB8でNOの場合)、ステップSB8に戻る。時間tが所定時間Tよりも長い場合(ステップSB8でYESの場合)第2の過渡運転モードを終了し図2に示す通常運転モードに切り替える。
At this time, a stroke set in advance is set regardless of the concentration detected by the chemical concentration detection means 13 (step SB5), and the rotation speed (step SB6) is based on the flow rate detected by the
ここで、ステップSB5で決定されたストロークはそれには限定されないが、循環水がバイパス路9に流入している通常運転モードのときのストロークを基に決定されるものであり、ステップSB8で用いられる所定時間Tは循環水がバイパス路9の出口から薬品濃度検出手段13の設置部に到達するまでの時間を基に決定されている。このように、循環水が脱塩装置5に流入する状態からバイパス路9に流入する状態に切り替わったのち、バイパス路9より流出した循環水が薬品濃度検出手段13の設置場所に到達するまでの間、強制的に薬品を投入量を制限するので、必要以上に高い薬品濃度の循環水が系統内を流れるのを防ぐことができ、それだけ無駄な薬品投入を防ぐことができる。
Here, the stroke determined in step SB5 is not limited thereto, but is determined based on the stroke in the normal operation mode in which the circulating water flows into the
(第3の過渡運転モード)
第3の過渡運転モードは脱塩装置5を流動している循環水がバイパス路9に流入するように切り替えるものであり、循環水の薬品濃度は切り替え前より切り替え後に高くなるように運転するものである。図5に第3の過渡運転モードでの運転のフローチャートを示す。制御装置Contは隔離弁10が開でバイパス弁11が閉状態のとき、隔離弁10を閉じ、バイパス弁11を開く動作を行う(ステップSC1)。第3の過渡運転モードでは循環水の薬品濃度をより高いものにするために、制御装置Contは小型ポンプ511及び大型ポンプ512の両方を使用する(ステップSC2)。また、図示は省略しているがトラブルが発生したときのために備えられている予備の小型ポンプ及び大型ポンプも使用する(ステップSC3)。
(Third transient operation mode)
In the third transient operation mode, the circulating water flowing through the desalinator 5 is switched so as to flow into the
制御装置Contは各ポンプのストローク及び回転数を最大になるように決定する(ステップSC4)。各ポンプを駆動する(ステップSC5)。制御装置Contは薬品濃度検出手段13にて循環水の薬品濃度を検出する(ステップSC6)。薬品濃度検出手段13にて検出される薬品濃度nが所定濃度Nよりも大きくなっているかどうか比較する(ステップSC7)。薬品濃度nが所定濃度Nよりも小さい場合(ステップSC7でNO)、ステップSC6にもどり濃度を検出する。薬品濃度nが所定濃度Nと同じか超えた場合(ステップSC7でYES)、第3の過渡運転モードを終了し、通常運転モードに切り替える。 The controller Cont determines the maximum stroke and rotation speed of each pump (step SC4). Each pump is driven (step SC5). The controller Cont detects the chemical concentration of the circulating water by the chemical concentration detection means 13 (step SC6). It is compared whether or not the chemical concentration n detected by the chemical concentration detection means 13 is larger than the predetermined concentration N (step SC7). If the chemical concentration n is smaller than the predetermined concentration N (NO in step SC7), the process returns to step SC6 to detect the concentration. When the chemical concentration n is equal to or exceeds the predetermined concentration N (YES in step SC7), the third transient operation mode is terminated and the normal operation mode is switched.
ここで、第3の過渡運転モードは循環水の薬品濃度が低い状態から高い状態にするための運転モードであり、例えば、プラントPTの起動時の循環水が低濃度の状態から、通常運転時のように循環水を高濃度にするものを挙げることができる。ステップSC7で用いられる所定濃度Nは循環水がバイパス路9の出口から薬品濃度検出手段13の設置部に到達するまでの時間と循環水の薬品濃度の上昇度を基に決定されている。このように、循環水が脱塩装置5に流入する状態からバイパス路9に流入する状態に切り替わったのち、薬品濃度検出手段13の濃度が高濃度に到達するまでの間、薬品投入ポンプ装置51の能力最大で薬品の投入量を増加させるので、循環水の薬品濃度が所定の濃度に達するまでの時間を短縮することができ、それだけプラントPTの稼働率を上げることが可能である。
Here, the third transient operation mode is an operation mode for changing the chemical concentration of the circulating water from a low state to a high state. For example, from the low concentration state of the circulating water at the start of the plant PT, The thing which makes circulating water high concentration like this can be mentioned. The predetermined concentration N used in step SC7 is determined based on the time until the circulating water reaches the installation portion of the chemical concentration detection means 13 from the outlet of the
上述の実施例は原子力発電プラントの二次系統を例に説明しているが、それに限定されるものではなく、火力発電、コンバインドタービンプラント等の管内に水を循環させ、内部循環水に薬品を投入するプラントに広く採用することができる。また、上述の実施例では、ストロークを濃度を基に回転数を流量を基に決定しているがそれに限定されるものではなく、回転数を濃度検出手段13にて検出された濃度を基に、ストロークを流量計12にて計測された流量を基に決定するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the secondary system of the nuclear power plant is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and water is circulated in pipes of thermal power generation, combined turbine plant, etc., and chemicals are supplied to the internal circulating water. It can be widely used in the plant to be charged. In the above-described embodiment, the stroke is determined based on the density based on the flow rate, but the present invention is not limited to this. The rotational speed is determined based on the density detected by the
1 高圧タービン
2 湿分分離加熱器
3 低圧タービン
4 復水器
5 脱塩装置
51 薬品投入ポンプ装置
511 小型ポンプ
512 大型ポンプ
6 低圧ヒータ
7 脱気器
71 脱気器タンク
8 高圧ヒータ
9 バイパス路
10 隔離弁
11 バイパス弁
12 流量計
13 濃度検出手段
14 ブローダウン配管
SG 蒸気発生器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (15)
前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出部と、
前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出部と、
前記循環液体が前記脱塩装置に流入するのを防止する隔離弁と、
前記循環液体が前記バイパス路に流入するのを防止するバイパス弁と、
大型ポンプと小型ポンプとを備え、前記循環液体の経路において前記脱塩装置及び前記バイパス路の下流側かつ前記濃度検出部の上流に配置され前記循環液体に薬品を投入する薬品投入部と、
前記薬品の投入の制御を行う薬品投入制御部とを有しており、
前記プラントは前記循環液体を前記脱塩装置内に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行う脱塩状態と、前記循環液体を前記バイパス路に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行わないバイパス状態とを切り替えて運転するものであり、
前記薬品投入制御部は前記隔離弁が開きバイパス弁が閉じて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動する前記脱塩状態又は前記隔離弁が閉じて前記バイパス弁が開いている前記バイパス状態いずれかのとき、前記流量検出部より検出される流量と前記濃度検出部より検出される濃度を基に薬品投入量を決定する通常薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する通常運転モードと、
前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えたとき、所定の条件を満たすまで、濃度検出手段にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されている値及び流量検出部により検出される流量を基に薬品投入量を決定する特殊薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する特殊運転モードとを有することを特徴とする薬品投入制御装置。 A chemical injection control device for controlling chemical injection into a plant, comprising: a desalination device that removes impurities in the liquid circulating inside the plant; and a bypass that allows the circulating liquid to flow around the desalination device. And
A flow rate detection unit for detecting the flow rate of the circulating liquid flowing inside the plant;
A concentration detector for detecting the concentration of the chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant;
An isolation valve for preventing the circulating liquid from flowing into the demineralizer;
A bypass valve for preventing the circulating liquid from flowing into the bypass passage;
A large-sized pump and a small-sized pump, a chemical charging unit disposed in the circulating liquid path on the downstream side of the desalting apparatus and the bypass path and upstream of the concentration detection unit ;
A chemical injection control unit for controlling the chemical injection,
The plant causes the circulating liquid to flow into the demineralizer, a desalting state in which the circulating liquid is desalted, and the circulating liquid to flow into the bypass path to perform the desalting process of the circulating liquid. There is no operation to switch between the bypass state and
The chemical input control unit has either the desalting state in which the isolation valve is opened and the bypass valve is closed and the circulating liquid flows in the desalination apparatus, or the bypass state in which the isolation valve is closed and the bypass valve is open. Kano time, operating more the large pump, the miniature pump to the normal chemical input amount determining method of determining drug dosages based on concentration detected from the flow rate detected from the flow detector the concentration detection unit Normal operation mode,
When switching from the desalted state to the bypass state or from the bypass state to the desalted state , a preset value and flow rate are satisfied regardless of the concentration detected by the concentration detecting means until a predetermined condition is satisfied. more the large pump in a special chemical input amount determining method of determining drug dosages based on the flow rate detected by the detection unit, medicine input control apparatus characterized by having a special operation mode for operating the miniature pump.
前記常時運転ポンプが停止しているときに運転する予備ポンプとを有しており、
前記特殊薬品投入量決定方法は前記脱塩状態から前記バイパス状態に切り替えるときに循環液体の薬品濃度を前記脱塩状態のときよりも高くする場合、前記常時運転ポンプ及び前記予備ポンプの能力の最大値を薬品投入量とするものを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の薬品投入制御装置。 The chemical charging section has two types of constant operation pumps, large and small, according to the amount of chemical input,
A spare pump that operates when the normally operating pump is stopped,
In the method for determining the amount of the special chemical input, when the chemical concentration of the circulating liquid is higher than that in the desalted state when switching from the desalted state to the bypass state, the maximum capacity of the always-on pump and the spare pump is maximized. 3. The chemical injection control device according to claim 1, wherein the chemical injection control device has a value as a chemical input amount.
前記循環液体が前記脱塩装置を迂回して流れるようにするバイパス路と、
前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出部と、前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出部と、前記循環液体が前記脱塩装置に流入するのを防止する隔離弁と、前記循環液体が前記バイパス路に流入するのを防止するバイパス弁と、大型ポンプと小型ポンプとを備え、前記循環液体の経路において前記脱塩装置及び前記バイパス路の下流側かつ前記濃度検出部の上流に配置され前記循環液体に薬品を投入する薬品投入部とを有する薬品投入制御装置と、を備えたプラントへの薬品投入を制御する薬品投入制御方法であって、
前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出工程と、
前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出工程と、
前記薬品投入部より前記循環液体に薬品を投入する薬品投入工程とを有しており、
前記隔離弁が開きバイパス弁が閉じて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動する脱塩状態、又は前記隔離弁が閉じて前記バイパス弁が開いているバイパス状態いずれかのとき、前記流量検出工程にて検出される流量と前記濃度検出工程にて検出される濃度を基に薬品投入量を決定する通常薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する通常運転モードと、
前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えたとき、所定の条件を満たすまで、濃度検出手段にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されている値及び流量検出部により検出される流量を基に薬品投入量を決定する特殊薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する特殊運転モードとを有することを特徴とする薬品投入制御方法。 A demineralizer that removes liquid impurities circulating inside the plant;
A bypass for allowing the circulating liquid to flow around the demineralizer;
A flow rate detecting unit for detecting a flow rate of the circulating liquid flowing inside the plant, a concentration detecting unit for detecting a concentration of a chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant, and the circulating liquid flowing into the demineralizer. An isolation valve for preventing the circulating fluid, a bypass valve for preventing the circulating liquid from flowing into the bypass passage, a large pump and a small pump, and the downstream of the demineralizer and the bypass passage in the circulating fluid path A chemical input control device for controlling chemical input to a plant , comprising a chemical input control device having a chemical input unit disposed on the side and upstream of the concentration detection unit and configured to supply a chemical to the circulating liquid,
A flow rate detection step for detecting the flow rate of the circulating liquid flowing inside the plant;
A concentration detection step for detecting the concentration of the chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant;
A chemical charging step of charging chemical into the circulating liquid from the chemical charging unit,
When the isolation valve is open and the bypass valve is closed, the flow rate detection is performed in either a desalting state in which the circulating liquid flows in the desalination apparatus or a bypass state in which the isolation valve is closed and the bypass valve is open. a normal operation mode for operating more the large pump, the miniature pump to the normal chemical input amount determining method of determining drug dosages based on the concentration detected by the flow rate and the concentration detecting step detected by the step,
When switching from the desalted state to the bypass state or from the bypass state to the desalted state , a preset value and flow rate are satisfied regardless of the concentration detected by the concentration detecting means until a predetermined condition is satisfied. drug input control method characterized by having the basis of the flow rate detected by the detector more the large pumps special chemicals input amount determining method of determining the chemical dosages, the special operation mode for operating the miniature pump.
前記常時運転ポンプが停止しているときに運転する予備ポンプとを有しており、
前記特殊薬品投入量決定方法は前記脱塩状態から前記バイパス状態に切り替えるときに循環液体の薬品濃度を前記脱塩状態のときよりも高くする場合、前記常時運転ポンプ及び前記予備ポンプの能力の最大値を薬品投入量とするものを有することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の薬品投入制御方法。 The chemical charging section has two types of constant operation pumps, large and small, according to the amount of chemical input,
A spare pump that operates when the normally operating pump is stopped,
In the method for determining the amount of the special chemical input, when the chemical concentration of the circulating liquid is higher than that in the desalted state when switching from the desalted state to the bypass state, the maximum capacity of the always-on pump and the spare pump is maximized. 8. The chemical injection control method according to claim 6 or 7, wherein the value is a chemical input amount.
前記循環液体が前記脱塩装置を迂回して流れるようにするバイパス路と、
前記プラント内部に流れる循環液体の流量を検出する流量検出部と、
前記プラント内部に流れる循環液体に溶存する薬品の濃度を検出する濃度検出部と、
前記循環液体が前記脱塩装置に流入するのを防止する隔離弁と、
前記循環液体が前記バイパス路に流入するのを防止するバイパス弁と、
大型ポンプと小型ポンプとを備え、前記循環液体の経路において前記脱塩装置及び前記バイパス路の下流側かつ前記濃度検出部の上流に配置され前記循環液体に薬品を投入する薬品投入部と、
前記薬品の投入の制御を行う薬品投入制御部とを有するプラントであって、 前記プラントは前記循環液体を前記脱塩装置内に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行う脱塩状態と、前記循環液体を前記バイパス路に流入させ、該循環液体の脱塩処理を行わないバイパス状態とを切り替えて運転するものであり、
前記薬品投入制御部は前記隔離弁が開きバイパス弁が閉じて前記循環液体が前記脱塩装置内を流動する前記脱塩状態又は前記隔離弁が閉じて前記バイパス弁が開いている前記バイパス状態いずれかのとき、前記流量検出部より検出される流量と前記濃度検出部より検出される濃度を基に薬品投入量を決定する通常薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する通常運転モードと、
前記脱塩状態から前記バイパス状態又は前記バイパス状態から前記脱塩状態に切り替えたとき、所定の条件を満たすまで、濃度検出手段にて検出される濃度にかかわらず、予め設定されている値及び流量検出部により検出される流量を基に薬品投入量を決定する特殊薬品投入量決定方法により前記大型ポンプ、前記小型ポンプを運転する特殊運転モードとを有することを特徴とするプラント。 A desalination device that removes impurities in the liquid circulating inside,
A bypass for allowing the circulating liquid to flow around the demineralizer;
A flow rate detection unit for detecting the flow rate of the circulating liquid flowing inside the plant;
A concentration detector for detecting the concentration of the chemical dissolved in the circulating liquid flowing inside the plant;
An isolation valve for preventing the circulating liquid from flowing into the demineralizer;
A bypass valve for preventing the circulating liquid from flowing into the bypass passage;
A large-sized pump and a small-sized pump, a chemical charging unit disposed in the circulating liquid path on the downstream side of the desalting apparatus and the bypass path and upstream of the concentration detection unit ;
A plant having a chemical charging control unit for controlling the charging of the chemical, the plant flowing the circulating liquid into the desalting apparatus, and a desalting state for performing a desalting treatment of the circulating liquid; The circulating liquid is allowed to flow into the bypass passage, and is operated by switching to a bypass state where the circulating liquid is not desalted.
The chemical input control unit has either the desalting state in which the isolation valve is opened and the bypass valve is closed and the circulating liquid flows in the desalination apparatus, or the bypass state in which the isolation valve is closed and the bypass valve is open. Kano time, operating more the large pump, the miniature pump to the normal chemical input amount determining method of determining drug dosages based on concentration detected from the flow rate detected from the flow detector the concentration detection unit Normal operation mode,
When switching from the desalted state to the bypass state or from the bypass state to the desalted state , a preset value and flow rate are satisfied regardless of the concentration detected by the concentration detecting means until a predetermined condition is satisfied. more the large pump in a special chemical input amount determining method of determining drug dosages based on the flow rate detected by the detection unit, plant characterized by having a special operation mode for operating the miniature pump.
前記常時運転ポンプが停止しているときに運転する予備ポンプとを有しており、
前記特殊薬品投入量決定方法は前記脱塩状態から前記バイパス状態に切り替えるときに循環液体の薬品濃度を前記脱塩状態のときよりも高くする場合、前記常時運転ポンプ及び前記予備ポンプの能力の最大値を薬品投入量とするものを有することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載のプラント。 The said chemical | medical agent injection | throwing-in means are two types of normal operation pumps large and small according to chemical | medical agent input amount,
A spare pump that operates when the normally operating pump is stopped,
In the method for determining the amount of the special chemical input, when the chemical concentration of the circulating liquid is higher than that in the desalted state when switching from the desalted state to the bypass state, the maximum capacity of the always-on pump and the spare pump is maximized. The plant according to claim 11 or 12, wherein the plant has a value as a chemical input amount.
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