JPH0367078A - 給水過流量防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は火力あるいは原子力発電プラント等の給水系で
電動駆動給水ポンプを１台化したものにおいて、起動時
等における電動駆動給水ポンプによる過剰給水を防止し
た給水過流量防止装置に関する。

（従来の技術） 従来の火力あるいは原子力発電プラント等における給水
系について原子力発電プラントを例に説明すると、第５
図は給水・復水ポンプの構成図で、原子炉給水系におい
ては図示しない復水器と原子炉間には３台並列に接続し
た復水ポンプｌａ。

ｌｂ、ｌｃと、２台の電動駆動給水ポンプ２ａ。

２ｂ及び２台のタービン駆動給水ポンプ３ａ。

３ｂを並列に接続したものを直列にして設置しており、
前記電動駆動給水ポンプ２ａ、２ｂには夫々直列に流量
調整弁４ａ、４ｂが介挿されている。

原子炉の起動時において当初は、炉内圧力が低いため前
記復水ポンプｌａ、ｌｂ、ｌｃの運転による圧力のみで
注水を行っている。この時の流量調整は、前記電動駆動
給水ポンプ２ａ、２ｂに介挿されている流量調整弁４ａ
、４ｂで行なって炉水位を一定に制御している。なおタ
ービン駆動給水ポンプ３ａ、３ｂについては、炉出力が
低い間は蒸気の供給が受けられずこのため起動はされな
い。

次いで原子炉の起動が進行して炉圧が上昇すると、復水
ポンプｌａ、ｌｂ、ｌｃによる圧力だけでは注水ができ
なくなるため、前記電動駆動給水ポンプ２ａまたは２ｂ
の起動が必要となる。この電動駆動給水ポンプ２ａ、２
ｂの起動に際しては、通常給水流量が急変しないように
次の手順で行う。

なおここで現在復水ポンプｌａ、ｌｂ、ｌｃからの給水
は電動駆動給水ポンプ２ａ側の流量調整弁４ａにより行
われているとする。この際に起動する電動駆動給水ポン
プは２ｂとなるので、起動に先立ち流量調整弁４ｂを手
動で全開にしてから電動駆動給水ポンプ２ｂを起動する
。この後に手動で流量調整弁４ｂを徐々に開き、電動駆
動給水ポンプ２ｂによる流量を緩やかに増加させ、この
後自動制御にモード切替をする。次に前記流ｍ調整弁４
ａの制御モードを手動に切替て、これを全開とする。以
上は電動駆動給水ポンプ２ａ、２ｂが２系列であること
から、これを利用して電動駆動給水ポンプ起動時の流量
変化が少ないような運転としている。

これに対して近年は第４図に示す給水・復水ポンプの構
成図に示すように、３台並列の復水ポンプｌａ、ｌｂ、
ｌｃと直列に、１台の電動駆動給水ポンプ２及び流量調
整弁４と２台のタービン駆動給水ポンプ３ａ、３ｂを並
列にして構成され、原子炉起動時にのみ使用する稼働率
の低い電動駆動給水ポンプ２を流量調整弁４と共に１組
に集約した電動駆動給水ポンプ１台化の原子炉給水系が
検討されている。しかしながら原子炉給水系において電
動駆動給水ポンプ２を１台にすると、原子炉の起動に際
しては流量調整弁４を開のまま電動駆動給水ポンプ２を
起動することになる。このため流量調整弁４の入口側圧
力が電動駆動給水ポンプ２の回転速度上昇に伴って急上
昇し流量も急増する。このため炉水位も一旦急速に上昇
し、その後に水位制御装置が作動して流量調整弁４の開
度を閉じる制御をして流量を低減し、最終的には炉水位
を正常とする。

（発明が解決しようとする課題） 起動、運転いずれの過程においても大幅な水位変動は、
運転上好ましいものではなく特に原子炉においては、急
激な給水流量増加は炉心の反応変化に影響を及ぼし、中
性子束高をもたらして原子炉を緊急停止させたり、昇温
率・の変動が原子炉起動操作に影響して、円滑な原子力
発電プラントの起動を妨げることと、運転員の負担が増
加する問題があった。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは流量調整弁の人口、出口の圧力差を検出して、
１台化された電動駆動給水ポンプの起動時においても、
その流量調整弁の開度を適切に制御して水位変動を抑制
する給水過流量防止装置を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） タービン駆動給水ポンプと並列に１台の電動駆動給水ポ
ンプと直列に接続した流量調整弁を接続すると共に電動
駆動給水ポンプ制御器を介して前記流量調整弁の開度を
調整して前記電動駆動給水ポンプの流量を制御する水位
制御器からなる給水制御装置と、前記流量調整弁の入口
側と出口側に圧力検出器を配設して、夫々の圧力信号を
入力してその差からの補正信号を前記水位制御器に発す
る圧力補正回路と、この補正信号を前記電動駆動給水ポ
ンプの運転条件により接、断するインターロック回路を
具備する。

（作　用） 流量調整弁を全開とした状態で電動駆動給水ポンプの起
動を行っても、起動前、後の流量調整弁の入口側及び出
口側給水の圧力を圧力検出器により検出し、その圧力差
を圧力補正回路において比較して補正信号を出力すると
共に、電動駆動給水ポンプが起動時状態であることをイ
ンターロック回路において判定して、この条件の成立を
確認して前記補正信号を水位制御器に伝達する。水位制
御器はこの補正信号によりそのゲインを変化させて流量
調整弁の開度を低減して給水流量を所定値に制御する。

即ち電動駆動給水ポンプの起動による流量の増加に見合
わせた流量調整弁の閉じ調整をして給水流量の制御が行
われる。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお上記した従来技術と同じ構成部分については同一符
号を付して詳細な説明を省略する。

第１図は本発明採用の給水制御装置の構成図で、上記第
４図に示す並列接続の復水ポンプｌａ。

ｌｂ、ｌｃと、これと直列に接続した並列接続のタービ
ン駆動給水ポンプ３ａ、３ｂと１台の電動駆動給水ポン
プ２及び、この出口側に接続した流量調整弁４、さらに
設定水位と実水位との水位信号Ｓ５を入力して水位制御
信号Ｓ６を発する水位制御器６と、この水位制御信号Ｓ
６により前記流量調整弁４の開度を調整して電動駆動給
水ポンプ２の流量を制御する電動駆動給水ポンプの制御
器７からなる給水制御装置において、前記流量調整弁４
の入口側と出口側に配設した圧力検出器８ａ。

８ｂと、この夫々からの圧力信号を入力して、その差か
ら水位制御器６へ補正信号Ｓ９を出力する圧力補正回路
９と、この補正信号Ｓ９を前記電動駆動給水ポンプ２の
起動、運転条件により接、断させるインターロック回路
１０及び接点１０ａで構成されている。

次に上記構成による作用について説明する。通常時にお
いては設定水位信号に実水位信号をフィードバックした
水位信号Ｓ５により水位制御器６が作動して、水位制御
信号Ｓ６により電動駆動給水ポンプ制御器７が所定の流
量に対応する流量調整弁４の開度調整をして電動駆動給
水ポンプ２の流量を制御し、炉内水位が設定値となるよ
うに制御する。

電動駆動給水ポンプ２の起動時においては、流量調整弁
４の入口側と出口側に配設した圧力検出器８ａ、３ｂに
より夫々の圧力を検出し、先ず電動駆動給水ポンプ２起
動前の圧力差を圧力補正回路９に記憶させる。次いで電
動駆動給水ポンプ２が起動したことにより流量調整弁４
の入口圧力が上昇して、これにより生ずる圧力差と前記
起動前の圧力差との変化による補正信号Ｓ９を水位制御
器６に発して、水位制御器６のゲインを変更させる。こ
れにより水位制御器６からの水位制御信号Ｓ６は減少し
て流量調整弁４を徐々に閉じさせる。

なお第２図はインタロック回路の回路図を示し、２つの
ＡＮＤ要素と１つのＯＲ要素からなり、電動駆動給水ポ
ンプ２の手動起動信号と停止信号及び２台のタービン駆
動給水ポンプ３ａ、３ｂのトリップ信号を入力として、
補正信号Ｓ９の水位制御器６への出力を行うもので、原
子炉の起動過程における電動駆動給水ポンプ２の初起動
時の、電動駆動給水ポンプ２停止状態から起動状態への
移行時及び原子炉の停止過程における電動駆動給水ポン
プ２の通常停止時の、電動駆動給水ポンプ２起動状態か
ら停止状態への移行時を判定して、この場合のみ接点１
０ａを閉じて補正信号Ｓ９を水位制御器６に伝達し、こ
れ以外の場合には補正運転を行わない。

また第３図の圧力特性図は、電動駆動給水ポンプ２の起
動過程における流量調整弁４の入口側及び出口側の圧力
を示したもので、起動前の圧力差ΔＰ１に比べ起動後は
圧力上昇により圧力差ΔＰ２まで増加する。従って予め
起動前の圧力差ΔＰｌを前記圧力補正回路９に記憶させ
ておき、電動駆動給水ポンプ２起動後の店力差ΔＰ２と
の比較を行って、以下に示すような圧力補正ゲインを算
出する。

例えば原子炉の水位を一定とするためには、電動駆動給
水ポンプ２起動前の給水流ｆｆ１ｐ１と起動後の給水流
量Ｆ２を一定とする必要があることから、両者の関係は
下記の（１）式で示される。なおここでｋはゲインを表
す。

Ｆｌ−ｋｌＪτ丁了−Ｆ２−に２（τ丁子・・・（１） このため電動駆動給水ポンプ２の起動前と起動後の圧力
差の変化分Ｘを下記（２〉式のようにすると、 １１１７７７１丁丁−Ｘ　　　　　　　・・・（２）前
記（１）式のＦｌ−Ｆ２を一定とするための圧力補正ゲ
インには、電動駆動給水ポンプ２の起動による圧力差の
変化分Ｘだけ変化させる必要があることから、下記（３
）式に示すようになる。

ｋ２ｍｓ＋ｋ】Ｘｘ　　　　　　　・・・（３〉この（
３）式より求められた圧力補正ゲインに２を補正信号Ｓ
９とする。この補正信号Ｓ９を入力した水位制御器６は
、その水位制御信号Ｓ６が低減して流量調整弁４の開度
を給水流量一定となるまで自動的に閉じる操作を行うの
で、過剰給水が防止できる。

［発明の効果］ 以上本発明によれば、給水系で電動駆動給水ポンプを１
台化した場合においても、起動時における水位制御器に
対する流量補正を自動的に実施して給水流量を所定値に
制御するので、運転員の負担も軽減して起動時等の安定
性、安全性を確保し運転の信頼性を向上する効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明採用の給水制御装置の構成図、第２図は
インタロック回路の回路図、第３図は圧力特性図、第４
図は電動駆動給水ポンプ１台化の給水・復水ポンプの構
成図、第５図は従来の給水・復水ポンプの構成図である
。 １　ａ、　　１　ｂ、　　１　ｃ−−−復水ポンプ、２
・・・電動駆動給水ポンプ、 ３ａ、３ｂ・・・タービン駆動給水ポンプ、４・・・流
量調整弁、 ６・・・水位制御器、 ７・・・電動駆動給水ポンプ制御器、 ８ａ、８ｂ・・・圧力検出器、 ９・・・圧力補正回路、 １０・・・インターロック回路、 １０ａ・・・接点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タービン駆動給水ポンプと並列に１台の電動駆動給水ポ
   ンプと直列に接続した流量調整弁を接続すると共に前記
   流量調整弁に設定水位及び実水位からの水位信号を入力
   して前記電動駆動給水ポンプ制御器を介して前記流量調
   整弁の開度を調整して前記電動駆動給水ポンプの流量を
   制御する水位制御器からなる給水制御装置において、前
   記流量調整弁の入口側と出口側に配設した圧力検出器と
   、この夫々の圧力信号を入力してその差からの補正信号
   を前記水位制御器に発する圧力補正回路と、この補正信
   号を前記電動駆動給水ポンプの運転条件により接、断す
   るインターロック回路からなることを特徴とする給水過
   流量防止装置。