JPH10122506A - 蒸気発生器の給水制御装置 - Google Patents
蒸気発生器の給水制御装置Info
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- JPH10122506A JPH10122506A JP27958996A JP27958996A JPH10122506A JP H10122506 A JPH10122506 A JP H10122506A JP 27958996 A JP27958996 A JP 27958996A JP 27958996 A JP27958996 A JP 27958996A JP H10122506 A JPH10122506 A JP H10122506A
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- water
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水位制御系に異常等が発生した場合に、差圧
制御系による給水ポンプの制御により水位制御を行うこ
とができる蒸気発生器の給水制御装置を得る。 【解決手段】 プラントの所定のパラメータを用いた給
水制御弁の制御関数により給水制御弁の開度を制御し、
蒸気発生器の水位を制御する水位制御系と、少なくとも
蒸気発生器の入口と出口のヘッダ圧力差に基づいて給水
ポンプを制御し、蒸気発生器の出入り口の圧力差を制御
する差圧制御系と、水位制御系の異常を検出する異常検
出手段と、水位制御系の異常が検出された場合に、差圧
制御系により、水位制御系による給水制御弁の制御関数
を用いて、給水ポンプを制御する非常時給水ポンプ制御
手段とを備える。
制御系による給水ポンプの制御により水位制御を行うこ
とができる蒸気発生器の給水制御装置を得る。 【解決手段】 プラントの所定のパラメータを用いた給
水制御弁の制御関数により給水制御弁の開度を制御し、
蒸気発生器の水位を制御する水位制御系と、少なくとも
蒸気発生器の入口と出口のヘッダ圧力差に基づいて給水
ポンプを制御し、蒸気発生器の出入り口の圧力差を制御
する差圧制御系と、水位制御系の異常を検出する異常検
出手段と、水位制御系の異常が検出された場合に、差圧
制御系により、水位制御系による給水制御弁の制御関数
を用いて、給水ポンプを制御する非常時給水ポンプ制御
手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、加圧水型
軽水炉プラントの給水制御に適用され、蒸気発生器への
給水流量を制御する装置に関するものである。
軽水炉プラントの給水制御に適用され、蒸気発生器への
給水流量を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の加圧水型軽水炉プラントの
給水制御系統図を示す。図４において、１、２は蒸気発
生器、３、４は蒸気発生器１、２の水位を検出する水位
検出器、５は蒸気発生器１、２の下流側に設けられた蒸
気ヘッダであり、この蒸気ヘッダの下流側には図示しな
いタービンが設けられている。蒸気ヘッダ５と蒸気発生
器１、２の間の蒸気管１ａ、２ａにはそれぞれこれら蒸
気管１ａ、２ａを流れる蒸気流量を検出する蒸気流量検
出器６ａ、６ｂが設けられている。
給水制御系統図を示す。図４において、１、２は蒸気発
生器、３、４は蒸気発生器１、２の水位を検出する水位
検出器、５は蒸気発生器１、２の下流側に設けられた蒸
気ヘッダであり、この蒸気ヘッダの下流側には図示しな
いタービンが設けられている。蒸気ヘッダ５と蒸気発生
器１、２の間の蒸気管１ａ、２ａにはそれぞれこれら蒸
気管１ａ、２ａを流れる蒸気流量を検出する蒸気流量検
出器６ａ、６ｂが設けられている。
【０００３】また、同図において、７、８、９は蒸気発
生器１、２へ給水を行う給水ポンプであり、７、８はタ
ービン７ａ、８ａを備えたタービン動給水ポンプ、９は
モータ９ａを備えた電動給水ポンプである。これらポン
プ７、８、９は、定格状態においては、２台のタービン
動給水ポンプ７、８により給水を行い、ポンプ９は予備
とされるものであり、給水ポンプ９の下流側には出口制
御弁１０が設けられている。
生器１、２へ給水を行う給水ポンプであり、７、８はタ
ービン７ａ、８ａを備えたタービン動給水ポンプ、９は
モータ９ａを備えた電動給水ポンプである。これらポン
プ７、８、９は、定格状態においては、２台のタービン
動給水ポンプ７、８により給水を行い、ポンプ９は予備
とされるものであり、給水ポンプ９の下流側には出口制
御弁１０が設けられている。
【０００４】また、１１、１２はこれらポンプ７、８、
９の下流側に設けられたヒータであり、これらヒータ１
１、１２の下流側に給水ヘッダ１３が設けられている。
給水ヘッダ１３は上述した２つの蒸気発生器１、２に給
水管１ｂ、２ｂにより接続され、これら給水管１ｂ、２
ｂにそれぞれ給水制御弁１４、１５が設けられている。
１６、１７はそれぞれ給水制御弁１４、１５の下流側に
設けられて給水流量を検出する給水流量検出器である。
９の下流側に設けられたヒータであり、これらヒータ１
１、１２の下流側に給水ヘッダ１３が設けられている。
給水ヘッダ１３は上述した２つの蒸気発生器１、２に給
水管１ｂ、２ｂにより接続され、これら給水管１ｂ、２
ｂにそれぞれ給水制御弁１４、１５が設けられている。
１６、１７はそれぞれ給水制御弁１４、１５の下流側に
設けられて給水流量を検出する給水流量検出器である。
【０００５】１８、１９はそれぞれ、給水制御弁１６、
１７を制御して、蒸気発生器１、２の水位を制御するた
めの水位制御器であり、水位検出器３、４、給水流量検
出器１６、１７、蒸気流量検出器６ａ、６ｂ、図示しな
いタービン初段圧力検出器に接続され、それぞれの検出
信号である、水位Ｌ、給水流量ＦFW、蒸気流量ＦMS、タ
ービン初段圧力が入力される。また水位制御器１８、１
９はそれぞれ給水制御弁１４、１５に接続され、これら
給水制御弁１４、１５の開度を制御する。
１７を制御して、蒸気発生器１、２の水位を制御するた
めの水位制御器であり、水位検出器３、４、給水流量検
出器１６、１７、蒸気流量検出器６ａ、６ｂ、図示しな
いタービン初段圧力検出器に接続され、それぞれの検出
信号である、水位Ｌ、給水流量ＦFW、蒸気流量ＦMS、タ
ービン初段圧力が入力される。また水位制御器１８、１
９はそれぞれ給水制御弁１４、１５に接続され、これら
給水制御弁１４、１５の開度を制御する。
【０００６】また、図４において、２０は蒸気ヘッダ５
に接続された蒸気ヘッダ圧力検出器であり、２１は蒸気
ヘッダ５の下流側に接続された全蒸気流量検出器、２２
は給水ヘッダ１３に接続された給水ヘッダ圧力検出器で
ある。２３はこれら検出器に接続され、蒸気ヘッダ圧力
ＰMS、全蒸気流量、給水ヘッダ圧力ＰFWが入力される差
圧制御器である。差圧制御器２３は給水ポンプ７、８、
９を制御して蒸気発生器１、２への給水流量を制御する
ものであり、その出力は、タービンガバナ２４、２５を
介してガバナ弁２６、２７に接続されるとともに、出口
制御弁１０に接続されている。なお、給水ポンプ７、
８、９は、その上流側が、図示しない給水ブースタポン
プに繋がっている。
に接続された蒸気ヘッダ圧力検出器であり、２１は蒸気
ヘッダ５の下流側に接続された全蒸気流量検出器、２２
は給水ヘッダ１３に接続された給水ヘッダ圧力検出器で
ある。２３はこれら検出器に接続され、蒸気ヘッダ圧力
ＰMS、全蒸気流量、給水ヘッダ圧力ＰFWが入力される差
圧制御器である。差圧制御器２３は給水ポンプ７、８、
９を制御して蒸気発生器１、２への給水流量を制御する
ものであり、その出力は、タービンガバナ２４、２５を
介してガバナ弁２６、２７に接続されるとともに、出口
制御弁１０に接続されている。なお、給水ポンプ７、
８、９は、その上流側が、図示しない給水ブースタポン
プに繋がっている。
【０００７】以上の構成において、水位制御器１８、１
９、及びこれらへの入力信号を形成する蒸気流量検出器
６ａ、６ｂ、水位検出器３、４、給水流量検出器１６、
１７、タービン初段圧力検出器、及び水位制御器１８、
１９の出力信号である制御信号を受ける給水制御弁１
４、１５は蒸気発生器１、２の水位制御系を構成し、一
方、差圧制御器２３、及びこれへの入力信号を形成する
蒸気ヘッダ圧力検出器、全蒸気流量検出器２１、給水ヘ
ッダ圧力検出器２２、給水ポンプ７、８、９等は差圧制
御系を構成している。
９、及びこれらへの入力信号を形成する蒸気流量検出器
６ａ、６ｂ、水位検出器３、４、給水流量検出器１６、
１７、タービン初段圧力検出器、及び水位制御器１８、
１９の出力信号である制御信号を受ける給水制御弁１
４、１５は蒸気発生器１、２の水位制御系を構成し、一
方、差圧制御器２３、及びこれへの入力信号を形成する
蒸気ヘッダ圧力検出器、全蒸気流量検出器２１、給水ヘ
ッダ圧力検出器２２、給水ポンプ７、８、９等は差圧制
御系を構成している。
【０００８】以下に動作について説明すると、給水ポン
プ７、８、９から吐出した給水は、ヒータ１１、１２で
加熱され、給水ヘッダ１３で合流する。このヘッダ１３
より２つのループに分かれ、それぞれ、蒸気発生器１、
２に入る。蒸気発生器１、２では図示しない原子炉で発
生した熱を運ぶ冷却水から熱を伝達され、給水の一部が
蒸気となって蒸気管１ａ、２ａより流出する。各蒸気発
生器１、２より流出された蒸気は蒸気ヘッダ５で合流
し、図示しないタービンに入る。
プ７、８、９から吐出した給水は、ヒータ１１、１２で
加熱され、給水ヘッダ１３で合流する。このヘッダ１３
より２つのループに分かれ、それぞれ、蒸気発生器１、
２に入る。蒸気発生器１、２では図示しない原子炉で発
生した熱を運ぶ冷却水から熱を伝達され、給水の一部が
蒸気となって蒸気管１ａ、２ａより流出する。各蒸気発
生器１、２より流出された蒸気は蒸気ヘッダ５で合流
し、図示しないタービンに入る。
【０００９】水位制御系による蒸気発生器１、２の水位
制御は、水位Ｌと給水流量ＦFWと蒸気流量ＦMSの三要素
とタービン初段圧力を用いる。次式（１）で示されるよ
うに、タービン初段圧力の関数として、水位の制御設定
値Ｌ＊を算出し、実水位を制御設定値に近づけるととも
に、給水流量と蒸気流量の差を一定にするよう制御演算
（例えばｆun0として比例、積分制御演算）を行って、
給水制御弁開度の設定値を演算する。そして、水位制御
器１８、１９はこの設定値となるよう給水制御弁１４、
１５を制御して給水流量を制御する。なお、これら演算
は各ループにおいて行われる。
制御は、水位Ｌと給水流量ＦFWと蒸気流量ＦMSの三要素
とタービン初段圧力を用いる。次式（１）で示されるよ
うに、タービン初段圧力の関数として、水位の制御設定
値Ｌ＊を算出し、実水位を制御設定値に近づけるととも
に、給水流量と蒸気流量の差を一定にするよう制御演算
（例えばｆun0として比例、積分制御演算）を行って、
給水制御弁開度の設定値を演算する。そして、水位制御
器１８、１９はこの設定値となるよう給水制御弁１４、
１５を制御して給水流量を制御する。なお、これら演算
は各ループにおいて行われる。
【００１０】 給水制御弁開度設定値＝ｆun0（Ｌ＊−Ｌ、ＦMS−ＦFW） （１） 但し、Ｌ＊：水位制御設定値（タービン初段圧力の関
数） Ｌ ：水位 ＦMS：蒸気流量 ＦFW：給水流量 ｆun0：比例、積分制御演算関数
数） Ｌ ：水位 ＦMS：蒸気流量 ＦFW：給水流量 ｆun0：比例、積分制御演算関数
【００１１】差圧制御器２３は、給水ヘッダ圧力と蒸気
ヘッダ圧力の差圧を制御するため、全（２つの）ループ
のトータルの蒸気流量の関数として差圧制御設定値ΔＰ
＊を算出し、実差圧をその設定値に近づけるよう制御演
算（例えば、ｆun1として比例、積分制御演算）を行っ
てタービン動給水ポンプ速度の設定値とする。この値が
入力されたタービンガバナ２４、２５は給水ポンプ７、
８と同軸のタービン速度を制御するためにガバナ弁２
６、２７を駆動し、タービン７ａ、８ａに入る蒸気量を
制御する。
ヘッダ圧力の差圧を制御するため、全（２つの）ループ
のトータルの蒸気流量の関数として差圧制御設定値ΔＰ
＊を算出し、実差圧をその設定値に近づけるよう制御演
算（例えば、ｆun1として比例、積分制御演算）を行っ
てタービン動給水ポンプ速度の設定値とする。この値が
入力されたタービンガバナ２４、２５は給水ポンプ７、
８と同軸のタービン速度を制御するためにガバナ弁２
６、２７を駆動し、タービン７ａ、８ａに入る蒸気量を
制御する。
【００１２】また、差圧制御器２３は、差圧制御設定値
ΔＰ＊に制御演算（例えば、ｆun2として比例制御演
算）を施し、電動給水ポンプ出口制御弁開度の設定値を
演算し、この設定値となるよう出口制御弁１０を制御す
る。
ΔＰ＊に制御演算（例えば、ｆun2として比例制御演
算）を施し、電動給水ポンプ出口制御弁開度の設定値を
演算し、この設定値となるよう出口制御弁１０を制御す
る。
【００１３】図５は差圧制御器２３のブロック図であ
る。図５において、２３ａは入力装置、２３ｂは入力装
置２３ａに接続された演算装置、２３ｃは演算装置２３
ｂに接続された出力装置である。入力装置２３ａには給
水ヘッダ圧力ＰFW、蒸気ヘッダ圧力ＰMS、蒸気ヘッダ５
下流の全ループの流量和である全蒸気流量（全蒸気流量
検出器２１の出力）の検出信号が入力される。
る。図５において、２３ａは入力装置、２３ｂは入力装
置２３ａに接続された演算装置、２３ｃは演算装置２３
ｂに接続された出力装置である。入力装置２３ａには給
水ヘッダ圧力ＰFW、蒸気ヘッダ圧力ＰMS、蒸気ヘッダ５
下流の全ループの流量和である全蒸気流量（全蒸気流量
検出器２１の出力）の検出信号が入力される。
【００１４】入力装置２３ａはこれら検出信号を演算装
置２３ｂで処理可能な値に変換し、演算装置２３ｂに出
力する。演算装置２３ｂは次式（２）（３）に従って、
それぞれ給水ポンプ７、８、９を制御するための差圧制
御器出力信号である２台のタービン動給水ポンプ速度設
定値ｆun1A及びｆun1B及び電動給水ポンプ出力制御弁開
度設定値ｆun2を演算する。
置２３ｂで処理可能な値に変換し、演算装置２３ｂに出
力する。演算装置２３ｂは次式（２）（３）に従って、
それぞれ給水ポンプ７、８、９を制御するための差圧制
御器出力信号である２台のタービン動給水ポンプ速度設
定値ｆun1A及びｆun1B及び電動給水ポンプ出力制御弁開
度設定値ｆun2を演算する。
【００１５】 タービン動給水ポンプ速度設定値＝ｆun1（ΔＰ＊−ΔＰ） （２） 電動給水ポンプ出口制御弁開度設定値＝ｆun2（ΔＰ＊） （３） 但し、ΔＰ＊：差圧制御設定値（全蒸気流量の関数） ΔＰ ：差圧＝ＰFW−ＰMS ＰFW ：給水ヘッダ圧力 ＰMS ：蒸気ヘッダ圧力 ｆun1 ：比例、積分制御演算関数 ｆun2 ：比例制御演算関数
【００１６】そして出力装置２３ｃは演算装置２３ｂの
演算結果をガバナタービン２４、２５、出力制御弁１０
を操作するに適する電気信号に変換して出力する。
演算結果をガバナタービン２４、２５、出力制御弁１０
を操作するに適する電気信号に変換して出力する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来の蒸気発生器の給
水制御装置は、以上のように構成されていたため、蒸気
発生器の水位制御系に異常が発生し、水位の制御が困難
となった場合、または何らかの異常発生で水位制御器を
手動モードにした場合に、自動水位制御が全くできなく
なるという問題点があった。
水制御装置は、以上のように構成されていたため、蒸気
発生器の水位制御系に異常が発生し、水位の制御が困難
となった場合、または何らかの異常発生で水位制御器を
手動モードにした場合に、自動水位制御が全くできなく
なるという問題点があった。
【００１８】本発明は上記問題点を解消するためになさ
れたもので、水位制御系に異常等が発生した場合に、差
圧制御系による給水ポンプの制御により、この水位制御
を分担させることで、水位制御系の異常発生時にも自動
による水位制御を行えるようにした蒸気発生器の給水制
御装置を得ることを目的としている。
れたもので、水位制御系に異常等が発生した場合に、差
圧制御系による給水ポンプの制御により、この水位制御
を分担させることで、水位制御系の異常発生時にも自動
による水位制御を行えるようにした蒸気発生器の給水制
御装置を得ることを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係る蒸気発生器の給水制御装置は、プラ
ントの所定のパラメータを用いた給水制御弁の制御関数
により上記給水制御弁の開度を制御し、上記蒸気発生器
の水位を制御する水位制御系と、少なくとも上記蒸気発
生器の入口と出口のヘッダ圧力差に基づいて給水ポンプ
を制御し、上記蒸気発生器の出入り口の圧力差を制御す
る差圧制御系と、上記水位制御系の異常を検出する異常
検出手段と、上記水位制御系の異常が検出された場合
に、上記差圧制御系により、上記水位制御系による上記
給水制御弁の制御関数を用いて、上記給水ポンプを制御
する非常時給水ポンプ制御手段とを備えたものである。
ため、本発明に係る蒸気発生器の給水制御装置は、プラ
ントの所定のパラメータを用いた給水制御弁の制御関数
により上記給水制御弁の開度を制御し、上記蒸気発生器
の水位を制御する水位制御系と、少なくとも上記蒸気発
生器の入口と出口のヘッダ圧力差に基づいて給水ポンプ
を制御し、上記蒸気発生器の出入り口の圧力差を制御す
る差圧制御系と、上記水位制御系の異常を検出する異常
検出手段と、上記水位制御系の異常が検出された場合
に、上記差圧制御系により、上記水位制御系による上記
給水制御弁の制御関数を用いて、上記給水ポンプを制御
する非常時給水ポンプ制御手段とを備えたものである。
【００２０】すなわち、本発明では、水位制御系の異常
を検出し、異常が発生している場合は、水位制御系によ
る給水制御弁の制御関数を用いて、差圧制御系により給
水ポンプを制御するようにしたものである。この場合、
水位制御系の異常が検出された場合、水位制御系による
給水制御弁の自動制御が代替的に可能か否かを判断する
ようにしてもよい。また、差圧制御系による水位制御の
ための水位制御信号と本来の差圧制御信号との２つの制
御信号を組み合わせて用いても良いし、あるいは差圧制
御信号と水位制御信号とを切り替えて用いるようにして
も良い。なお、水位制御系が正常復帰した場合は、給水
ポンプの制御を従来通りの差圧制御に切り替える。
を検出し、異常が発生している場合は、水位制御系によ
る給水制御弁の制御関数を用いて、差圧制御系により給
水ポンプを制御するようにしたものである。この場合、
水位制御系の異常が検出された場合、水位制御系による
給水制御弁の自動制御が代替的に可能か否かを判断する
ようにしてもよい。また、差圧制御系による水位制御の
ための水位制御信号と本来の差圧制御信号との２つの制
御信号を組み合わせて用いても良いし、あるいは差圧制
御信号と水位制御信号とを切り替えて用いるようにして
も良い。なお、水位制御系が正常復帰した場合は、給水
ポンプの制御を従来通りの差圧制御に切り替える。
【００２１】
【作用】本発明に係る蒸気発生器の給水制御装置は、水
位制御系が正常の場合は、プラントの所定のパラメータ
を用いた給水制御弁の制御関数により給水制御弁の開度
を制御し、蒸気発生器の水位を制御する。また差圧制御
系が、少なくとも蒸気発生器の入口と出口のヘッダ圧力
差に基づいて給水ポンプを制御し、蒸気発生器の出入り
口の圧力差を制御する。水位制御系に異常が発生した場
合は、異常検出手段がこの水位制御系の異常を検出す
る。そして、非常時給水ポンプ制御手段が水位制御系の
異常が検出された場合に、差圧制御系により、水位制御
系による給水制御弁の制御関数を用いて給水ポンプを制
御させる。
位制御系が正常の場合は、プラントの所定のパラメータ
を用いた給水制御弁の制御関数により給水制御弁の開度
を制御し、蒸気発生器の水位を制御する。また差圧制御
系が、少なくとも蒸気発生器の入口と出口のヘッダ圧力
差に基づいて給水ポンプを制御し、蒸気発生器の出入り
口の圧力差を制御する。水位制御系に異常が発生した場
合は、異常検出手段がこの水位制御系の異常を検出す
る。そして、非常時給水ポンプ制御手段が水位制御系の
異常が検出された場合に、差圧制御系により、水位制御
系による給水制御弁の制御関数を用いて給水ポンプを制
御させる。
【００２２】
【発明の実施の形態】 実施の形態１．図１は本発明に係る蒸気発生器の給水制
御装置の主要部である、高度給水ポンプ制御装置を示す
ブロック図である。この高度給水ポンプ制御装置は、従
来の蒸気発生器の給水制御装置を高度化し、その信頼性
等をより一層向上させるべく、従来の差圧制御系に水位
制御系の制御を分担させるように開発されたもので、本
発明の非常時給水ポンプ制御手段を含み、従来の差圧制
御器（図５）に対するものである。なお、以下の説明に
おいて、図４、図５と同一の符号はこれらの図面に示さ
れた対象と同一の対象を示す。また、蒸気発生器の給水
制御装置の全体構成は、図４における構成において、差
圧制御器２３を高度給水ポンプ制御装置４０に置き換え
たものと略同じである。
御装置の主要部である、高度給水ポンプ制御装置を示す
ブロック図である。この高度給水ポンプ制御装置は、従
来の蒸気発生器の給水制御装置を高度化し、その信頼性
等をより一層向上させるべく、従来の差圧制御系に水位
制御系の制御を分担させるように開発されたもので、本
発明の非常時給水ポンプ制御手段を含み、従来の差圧制
御器（図５）に対するものである。なお、以下の説明に
おいて、図４、図５と同一の符号はこれらの図面に示さ
れた対象と同一の対象を示す。また、蒸気発生器の給水
制御装置の全体構成は、図４における構成において、差
圧制御器２３を高度給水ポンプ制御装置４０に置き換え
たものと略同じである。
【００２３】図１において、４０は高度給水ポンプ制御
装置、４１は制御装置４０の入力装置、４２は入力装置
４１に接続された演算装置、４３は演算装置に接続され
た出力装置である。
装置、４１は制御装置４０の入力装置、４２は入力装置
４１に接続された演算装置、４３は演算装置に接続され
た出力装置である。
【００２４】入力装置４１には、図示しない原子力プラ
ントの各種プロセス信号である、蒸気ヘッダ圧力ＰMS、
給水ヘッダ圧力ＰFW、全蒸気流量、タービン初段圧力、
水位Ｌ、給水流量ＦFW、蒸気流量ＦMS、給水ポンプ吐出
量、給水制御弁開度、水位制御器の制御モードが入力さ
れ、演算装置４２で処理可能な信号に変換する。
ントの各種プロセス信号である、蒸気ヘッダ圧力ＰMS、
給水ヘッダ圧力ＰFW、全蒸気流量、タービン初段圧力、
水位Ｌ、給水流量ＦFW、蒸気流量ＦMS、給水ポンプ吐出
量、給水制御弁開度、水位制御器の制御モードが入力さ
れ、演算装置４２で処理可能な信号に変換する。
【００２５】演算装置４２は入力装置４１で変換した信
号を用いて給水ポンプ制御に必要な制御信号を算出す
る。
号を用いて給水ポンプ制御に必要な制御信号を算出す
る。
【００２６】出力装置４３は演算装置４２で算出した信
号を用い、給水ポンプ制御及び表示に適した電気信号に
変換して出力する。
号を用い、給水ポンプ制御及び表示に適した電気信号に
変換して出力する。
【００２７】以下に、図２と図３を用いて演算装置４２
について詳述する。図２は演算装置４２内で実行される
処理の流れを示すフローチャートである。図３は水位制
御系の異常検出手段と差圧制御系による水位制御系の代
替的使用の可否を判断する判断手段を示す論理回路図で
ある。
について詳述する。図２は演算装置４２内で実行される
処理の流れを示すフローチャートである。図３は水位制
御系の異常検出手段と差圧制御系による水位制御系の代
替的使用の可否を判断する判断手段を示す論理回路図で
ある。
【００２８】なお、図３において、５０はオア回路、５
１はフリップフロップ、５２はアンド回路、５３、５４
はノット回路である。
１はフリップフロップ、５２はアンド回路、５３、５４
はノット回路である。
【００２９】まず、ステップＳ１において、入力装置４
１から信号を入力し、ステップＳ２において、従来より
実施している差圧制御器の制御信号を演算する。これは
従来技術で述べた（２）（３）式により表されている。
次に、ステップＳ３、ステップＳ４において、異常検出
手段により水位制御系に異常が発生した場合を検出す
る。この異常検出手段の構成を図３の一部に示してい
る。
１から信号を入力し、ステップＳ２において、従来より
実施している差圧制御器の制御信号を演算する。これは
従来技術で述べた（２）（３）式により表されている。
次に、ステップＳ３、ステップＳ４において、異常検出
手段により水位制御系に異常が発生した場合を検出す
る。この異常検出手段の構成を図３の一部に示してい
る。
【００３０】この異常判断は給水制御弁本体、弁駆動
系、制御パラメータ等の不良で水位制御偏差大、給水と
蒸気の流量偏差大、給水流量の変動振幅大等が任意のル
ープで発生しているか否か、または、各ループの給水流
量間で偏差が大きい等の場合に水位制御系異常と判断す
る。
系、制御パラメータ等の不良で水位制御偏差大、給水と
蒸気の流量偏差大、給水流量の変動振幅大等が任意のル
ープで発生しているか否か、または、各ループの給水流
量間で偏差が大きい等の場合に水位制御系異常と判断す
る。
【００３１】水位制御系は全ループ（図４では蒸気発生
器１、２の２ループ）でチェックされ、異常が発生して
いるループの中で水位制御偏差と給水流量の変動振幅を
評価する。そして、最も異常程度の大きいループを抽出
する。ここで、異常程度の最大のループは、次式（４）
の値が最も大きくなるループを言う。
器１、２の２ループ）でチェックされ、異常が発生して
いるループの中で水位制御偏差と給水流量の変動振幅を
評価する。そして、最も異常程度の大きいループを抽出
する。ここで、異常程度の最大のループは、次式（４）
の値が最も大きくなるループを言う。
【００３２】 ｜Δｄ｜／ｄ＊＋Δｆ／ｆ0 （４） 但し、｜Δｄ｜：水位制御偏差の絶対値 Δｆ ：給水流量変動振幅 ｄ＊ ：水位制御設定値 ｆ0 ：給水流量（平均値）
【００３３】次に、ステップＳ４において異常ありとさ
れた場合は、ステップＳ５、ステップＳ６において差圧
制御系の高度化が可能か否か、すなわち、水位制御系の
代替的使用の可否をチェックする。このチェックは、図
３に示されるように、蒸気発生器の出入口差圧が正常な
ら差圧制御系が正しく機能しており、各給水ポンプ吐出
流量がバランスしていれば、各ポンプが正常に機能して
いると判断し、高度化信号をＯＮする。一方、差圧が正
常範囲から逸脱すれば高度化信号をＯＦＦする。また、
各給水ポンプの制御は全て自動モードで動作していて、
水位制御器が１ループでも手動モードになっており、か
つ給水制御弁が閉じていないことで高度化信号をＯＮと
する。そして、かかる信号により手動モードとなった給
水制御弁に代わり、給水ポンプを操作することで、蒸気
発生器の水位が制御可能な状態にあると判断する。な
お、正常な水位制御系は自動モードのままである。
れた場合は、ステップＳ５、ステップＳ６において差圧
制御系の高度化が可能か否か、すなわち、水位制御系の
代替的使用の可否をチェックする。このチェックは、図
３に示されるように、蒸気発生器の出入口差圧が正常な
ら差圧制御系が正しく機能しており、各給水ポンプ吐出
流量がバランスしていれば、各ポンプが正常に機能して
いると判断し、高度化信号をＯＮする。一方、差圧が正
常範囲から逸脱すれば高度化信号をＯＦＦする。また、
各給水ポンプの制御は全て自動モードで動作していて、
水位制御器が１ループでも手動モードになっており、か
つ給水制御弁が閉じていないことで高度化信号をＯＮと
する。そして、かかる信号により手動モードとなった給
水制御弁に代わり、給水ポンプを操作することで、蒸気
発生器の水位が制御可能な状態にあると判断する。な
お、正常な水位制御系は自動モードのままである。
【００３４】そして、高度化が可能な場合は、ステップ
Ｓ８において、異常が最大のループの給水制御弁開度設
定ｆun0をタービン初段圧力、水位Ｌ、給水流量ＦFW、
蒸気流量ＦMSを用いて算出し、ｆun0，MAXとする。そし
て、ステップＳ９において、給水ポンプ速度設定値及び
電動給水ポンプ出口制御弁開度設定値をそれぞれ次式
（５）、（６）及び（７）を用いて算出する。
Ｓ８において、異常が最大のループの給水制御弁開度設
定ｆun0をタービン初段圧力、水位Ｌ、給水流量ＦFW、
蒸気流量ＦMSを用いて算出し、ｆun0，MAXとする。そし
て、ステップＳ９において、給水ポンプ速度設定値及び
電動給水ポンプ出口制御弁開度設定値をそれぞれ次式
（５）、（６）及び（７）を用いて算出する。
【００３５】給水ポンプ速度設定値 ｆun1A＝ｃ1・ｆun0，MAX＋ｃ10 （５） ｆun1B＝ｃ1・ｆun0，MAX＋ｃ10 （６） 出口制御弁開度設定値 ｆun2＝ｃ2・ｆun0，MAX＋ｃ20 （７） 但し、ｃ1、ｃ2は正の値、ｃ10、ｃ20は定数である。
【００３６】このとき、例えば、図４に示されるよう
に、タービン動給水ポンプが２台の場合は、共に同じ制
御信号を用いる。
に、タービン動給水ポンプが２台の場合は、共に同じ制
御信号を用いる。
【００３７】一方、ステップＳ４において、水位制御系
が全ループともに正常であった場合、あるいは、ステッ
プＳ７において、差圧制御系の高度化が否定（ＯＦＦ出
力）された場合は、高度給水ポンプ制御装置の出力信号
（制御信号）を従来の差圧制御器の出力信号と同様に形
成する。
が全ループともに正常であった場合、あるいは、ステッ
プＳ７において、差圧制御系の高度化が否定（ＯＦＦ出
力）された場合は、高度給水ポンプ制御装置の出力信号
（制御信号）を従来の差圧制御器の出力信号と同様に形
成する。
【００３８】以上の説明では、水位制御系が異常の場合
に、差圧制御器の出力信号を水位制御器の出力信号に切
り替える例で説明したが、異常の程度に応じて両信号に
重みを乗じて組み合わせた信号を用いるようにしても良
い。
に、差圧制御器の出力信号を水位制御器の出力信号に切
り替える例で説明したが、異常の程度に応じて両信号に
重みを乗じて組み合わせた信号を用いるようにしても良
い。
【００３９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係る蒸
気発生器の給水制御装置は、プラントの所定のパラメー
タを用いた給水制御弁の制御関数により上記給水制御弁
の開度を制御し、上記蒸気発生器の水位を制御する水位
制御系と、少なくとも上記蒸気発生器の入口と出口のヘ
ッダ圧力差に基づいて給水ポンプを制御し、上記蒸気発
生器の出入り口の圧力差を制御する差圧制御系と、上記
水位制御系の異常を検出する異常検出手段と、上記水位
制御系の異常が検出された場合に、上記差圧制御系によ
り、上記水位制御系による上記給水制御弁の制御関数を
用いて、上記給水ポンプを制御する非常時給水ポンプ制
御手段とを備えてなるため、水位制御系に異常が発生し
た場合でも、自動的に水位の制御が可能となり、プラン
トの出力維持が図れると共に、プラントの信頼性、安全
性、安定性をより一層向上させることができ、さらに、
運転員の操作、判断負担を軽減することができる。ま
た、水位制御系の異常時に水位制御系の点検を行うこと
ができる。
気発生器の給水制御装置は、プラントの所定のパラメー
タを用いた給水制御弁の制御関数により上記給水制御弁
の開度を制御し、上記蒸気発生器の水位を制御する水位
制御系と、少なくとも上記蒸気発生器の入口と出口のヘ
ッダ圧力差に基づいて給水ポンプを制御し、上記蒸気発
生器の出入り口の圧力差を制御する差圧制御系と、上記
水位制御系の異常を検出する異常検出手段と、上記水位
制御系の異常が検出された場合に、上記差圧制御系によ
り、上記水位制御系による上記給水制御弁の制御関数を
用いて、上記給水ポンプを制御する非常時給水ポンプ制
御手段とを備えてなるため、水位制御系に異常が発生し
た場合でも、自動的に水位の制御が可能となり、プラン
トの出力維持が図れると共に、プラントの信頼性、安全
性、安定性をより一層向上させることができ、さらに、
運転員の操作、判断負担を軽減することができる。ま
た、水位制御系の異常時に水位制御系の点検を行うこと
ができる。
【図１】 蒸気発生器の給水制御装置の主要部である、
高度給水ポンプ制御装置を示すブロック図である。
高度給水ポンプ制御装置を示すブロック図である。
【図２】 本発明の動作を説明するフローチャートであ
る。
る。
【図３】 水位制御系の異常検出手段と差圧制御系によ
る水位制御系の代替的使用の可否を判断する判断手段を
示す論理回路図である。
る水位制御系の代替的使用の可否を判断する判断手段を
示す論理回路図である。
【図４】 加圧水型軽水炉プラントの給水制御系統図で
ある。
ある。
【図５】 従来の差圧制御器を示すブロック図である。
１、２ 蒸気発生器、３、４ 水位検出器、５、１３
蒸気ヘッダ、６ａ、６ｂ 蒸気流量検出器、７、８、９
給水ポンプ、１０ 出口制御弁、１５ 給水制御弁、
１６、１７ 給水流量検出器、１８、１９ 水位制御
器、２０ 蒸気ヘッダ圧力検出器、２１ 全蒸気流量検
出器、２２ 給水ヘッダ圧力検出器、４０高度給水ポン
プ制御装置。
蒸気ヘッダ、６ａ、６ｂ 蒸気流量検出器、７、８、９
給水ポンプ、１０ 出口制御弁、１５ 給水制御弁、
１６、１７ 給水流量検出器、１８、１９ 水位制御
器、２０ 蒸気ヘッダ圧力検出器、２１ 全蒸気流量検
出器、２２ 給水ヘッダ圧力検出器、４０高度給水ポン
プ制御装置。
Claims (1)
- 【請求項１】 プラントの所定のパラメータを用いた給
水制御弁の制御関数により上記給水制御弁の開度を制御
し、上記蒸気発生器の水位を制御する水位制御系と、少
なくとも上記蒸気発生器の入口と出口のヘッダ圧力差に
基づいて給水ポンプを制御し、上記蒸気発生器の出入り
口の圧力差を制御する差圧制御系と、上記水位制御系の
異常を検出する異常検出手段と、上記水位制御系の異常
が検出された場合に、上記差圧制御系により、上記水位
制御系による上記給水制御弁の制御関数を用いて、上記
給水ポンプを制御する非常時給水ポンプ制御手段とを備
えてなる蒸気発生器の給水制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27958996A JPH10122506A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 蒸気発生器の給水制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27958996A JPH10122506A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 蒸気発生器の給水制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122506A true JPH10122506A (ja) | 1998-05-15 |
Family
ID=17613102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27958996A Withdrawn JPH10122506A (ja) | 1996-10-22 | 1996-10-22 | 蒸気発生器の給水制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122506A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012072992A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Miura Co Ltd | 給水制御装置及びボイラ |
| CN103187110A (zh) * | 2012-01-03 | 2013-07-03 | 陈光焕 | 核能蒸汽自压加水棒 |
| JP2014156991A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nippon Thermoener Co Ltd | ボイラの供給水量制御システムおよび供給水量制御方法 |
| US9208905B2 (en) | 2011-10-26 | 2015-12-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Auxiliary feedwater valve control apparatus of steam generator |
| CN113217132A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-06 | 广东核电合营有限公司 | 用于核电站的蒸汽转换控制设备、方法和蒸汽转换系统 |
-
1996
- 1996-10-22 JP JP27958996A patent/JPH10122506A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012072992A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Miura Co Ltd | 給水制御装置及びボイラ |
| US9208905B2 (en) | 2011-10-26 | 2015-12-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Auxiliary feedwater valve control apparatus of steam generator |
| CN103187110A (zh) * | 2012-01-03 | 2013-07-03 | 陈光焕 | 核能蒸汽自压加水棒 |
| JP2014156991A (ja) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Nippon Thermoener Co Ltd | ボイラの供給水量制御システムおよび供給水量制御方法 |
| CN113217132A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-06 | 广东核电合营有限公司 | 用于核电站的蒸汽转换控制设备、方法和蒸汽转换系统 |
| CN113217132B (zh) * | 2021-04-29 | 2023-09-19 | 广东核电合营有限公司 | 用于核电站的蒸汽转换控制设备、方法和蒸汽转换系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |