JPS634160B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS634160B2
JPS634160B2 JP55020441A JP2044180A JPS634160B2 JP S634160 B2 JPS634160 B2 JP S634160B2 JP 55020441 A JP55020441 A JP 55020441A JP 2044180 A JP2044180 A JP 2044180A JP S634160 B2 JPS634160 B2 JP S634160B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
water supply
reactor
control
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55020441A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56117196A (en
Inventor
Toshio Joge
Juichi Tokawa
Taku Oomori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2044180A priority Critical patent/JPS56117196A/ja
Publication of JPS56117196A publication Critical patent/JPS56117196A/ja
Publication of JPS634160B2 publication Critical patent/JPS634160B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Flow Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、沸騰水型原子力発電プラントの原子
炉圧力容器または、同等な圧力容器の水位制御装
置に係わる。
第1図は、沸騰水型原子力発電プラントの原子
炉水位制御方式を示すブロツク図である。電気出
力800MWe級以上のプラントでは、給水ポンプは
モータ駆動給水ポンプ152台、タービン駆動給
水ポンプ162台を備えている。低出力ではモー
タ駆動給水ポンプ1台を使用(1台は予備)し、
出力が上昇するに従つて、タービン駆動給水ポン
プ1台、さらに2台と、切替又は追加してゆく、
原子炉出力が約10%以上では、原子炉圧力容器1
の水位は、給水流量制御装置14により、自動制
御されるが、それ以下では、給水調整弁17の開
度を手動調整せねばならない。
原子炉加熱昇圧時は、主蒸気をタービンバイパ
ス弁22に逃がし始める前までは、原子炉水位
は、制御駆動系からの冷却水の流入があるため、
徐々に増加してゆく。このため、水位の状況に応
じて炉浄化系のダンプ弁8を手動で開閉し、水位
調整を行なう。この操作は、かなり頻繁に行なう
必要があり、かつ、熟練を要する。もし、水位が
必要以上に低下した場合は、給水流量調整弁17
を開閉して調整する。
主蒸気をタービンバイパス弁に流し始めると、
原子炉水位は低下し始めるので、給水調整弁を頻
繁に手動調整せねばならない。主蒸気流量がある
程度大きくなると、小流量ではあるが、連続的に
給水するようになるが、その前では、給水流量調
整弁の操作は、全閉を伴なう不連続な給水とせね
ばならず、その運転操作は、注意と熟練を要す
る。
沸騰水型原子力発電所の原子炉水位は、規定範
囲内で、常に、一定に制御しなければならないが
従来技術では、原子炉出力が約10%以下では手動
調整となつていた。
本発明の目的は、原子炉の加熱昇圧過程及び減
圧冷却過程を含めた全範囲にわたつて、原子炉水
位制御を自動的に行なえる原子炉水位制御装置を
提供することにある。
本発明の特徴は、モータ駆動給水ポンプよりも
下流側で給水配管に設けられた第1流量調節弁
と、前記第1流量調節弁と並列に前記モータ駆動
給水ポンプよりも下流側で前記給水配管に設けら
れて前記第1流量調節弁よりも低流量の領域で前
記給水流量を調節する第2流量調節弁と、原子炉
容器内の冷却水を浄化する炉浄化系の配管から復
水器に冷却水を導く排水管に設けられたダンプ弁
と、前記原子炉容器の水位、前記給水配管にて前
記原子炉容器に供給される給水流量及び前記原子
炉容器から吐出される蒸気流量に基づいて第1制
御信号を出力する給水制御手段と、前記給水制御
手段に接続される第1及び第2切替手段と、加減
弁及びタービンバイパス弁が閉されているときに
前記ダンプ弁を開閉させて前記水位を所定レベル
に制御し、前記タービンバイパス弁が開された後
で前記第2流量調節弁を開閉させて前記水位を所
定レベルに制御し、原子炉出力が第1所定出力レ
ベルに達したときに前記第1制御信号を前記第2
流量調節弁に伝えるべく前記第1切替手段を切替
え、しかも原子炉出力が前記第1所定出力レベル
よりも高い第2所定出力レベルなつたときに前記
第1制御信号と前記第1流量調節弁に伝えるべく
前記第2切替手段を切替える制御装置とを備えた
ことにある。
前述の目的を達成する本発明の好適な一実施例
(沸騰水型原子炉に適用)の概要をまず説明する。
本実施例は、原子炉水位制御を原子炉加熱昇圧過
程から出力運転までの範囲にわたり、原子炉水位
制御を自動的に、効果的にできるようにするた
め、給水調整弁を起動用と出力運転用の2種を設
け、さらに、起動用給水調整弁を連続制御モード
と非連続制御モードの2種の制御方法で制御する
方式とし、上記制御動作を原子炉出力に応じて自
動的に切替えることを特徴とする原子炉水位制御
装置である。又、原子炉加熱昇圧時及び減圧冷却
時の主蒸気流量が極めて小さい場合、あるいは、
主蒸気流量がない場合の水位制御を、給水を起動
用給水流量調整弁を非連続モードで、炉水ダンプ
を炉浄化系ダンプ流量調整弁を非連続制御モード
で自動的に実行する。この場合の制御は、原子炉
水位制御上/下限レベルを設け、水位がいずれか
のレベルを越えようとしたとき、原子炉圧力、給
水調整弁入口圧力、復水器真空度のプラント運転
状態に拘らず、常に、一定時間で水位回復が行な
われるように、そのときのプラント状態量から、
炉浄化系のダンプ流量調整弁又は、起動用給水流
量調整弁の目標開度を演算し、この目標開度に、
調整弁を自動的に制御し、水位回復動作を開始さ
せる。上記の原子炉水位制御上/下限値の間に設
定する水位回復動作停止レベルに、水位が回復し
たとき、当該調整弁を全閉させる。
前記の本実施例の具体的な構成である原子炉水
位制御装置を第2図に示す。給水系は、モータ駆
動給水ポンプ15の出口に、給水流量調整弁17
と起動用給水流量調整弁31が設けられ、これら
の弁は給水流量制御装置14により制御される。
一方、炉浄化系ダンプ弁8は、マスタースイツチ
34により、「計算機」モードあるいは「手動」
モードを選択し、当該弁制御用アナログメモリ3
2、および切替スイツチ33を介して、計算機4
0または、マスタースイツチ34の開/閉スイツ
チにより制御される。
第3図は、第2図に示す給水流量制御装置のブ
ロツク図を示すものである。原子炉出力が約10%
以上では、原子炉水位検出器11、主蒸気流量検
出器12、給水流量検出器13からのフイードバ
ツク信号を使い、給水流量制御器42にて、制御
信号を演算(比例積分)し、給水流量調整弁(大
弁)17を制御する。原子炉出力が約10%から約
2%の間では、当該制御器の信号により、起動用
給水流量調整弁(小弁)31を制御する。給水流
量が、さらに小さくなると、当該小弁は、数%以
下の開度での制御となつてくるが、制御弁を当該
範囲で使用するには、制御性能および弁本体に対
する影響が大きくなり、好ましくない。従つて、
この範囲においては、プロセス計算機40によ
り、プラント状態に応じて、当該弁の目標開度を
制御演算し、非連続的な制御を行なう。
以下、本実施例による原子炉水位制御装置の動
作を、原子炉起動時について説明する。制御棒引
抜により原子炉を加熱昇圧してゆく。このとき、
タービンバイパス弁22及びタービン加減弁は閉
つており、制御棒駆動水配管3より冷却水が原子
炉圧力容器に連続的に流入している。従つて、原
子炉水位は徐々に上昇してゆく。計算機は、水位
が規定の上限値に達すると、炉浄化系ダンプ弁の
目標開度を演算し、当該弁開度増パルス39をア
ナログメモリ32に出力してゆき、目標開度にな
るまで、当該弁を開ける。原子炉水はダンプさ
れ、水位は下がつてくるが、規定水位になると、
計算機は、アナログメモリに減パルス列を出し、
当該弁を全閉する。以上の動作により、原子炉水
位は規定範囲内に制御される。原子炉の昇圧が進
み、圧力65Kg/cm2gになると、タービンバイパス
弁22が開き始め、圧力制御が行なわれる。主蒸
気のバイパス流量が制御棒駆動冷却水の流入量を
上まわつてくると、原子炉水位は低下してくる。
このとき、給水制御系は計算機モードとなつてお
り、起動用給水流量調整弁31が計算機により直
接制御される。原子炉水位が規定レベルまで低下
すると、計算機はそのときのプラント状態に応じ
て、当該弁の目標開度を計算し、目標開度になる
まで、起動用給水流量調整弁増パルスを当該アナ
ログメモリ44に出力してゆく。この動作によ
り、原子炉に給水が行なわれ、水位が回復してゆ
く。水位が規定の回復水位に達すると、計算機
は、減パルスを出力してゆき、当該弁を全閉す
る。以上の動作により、原子炉水位を制御する
が、原子炉出力が約2%になると、計算機は、起
動用給水流量調整弁自動投入指令36を当該弁制
御切替スイツチ43に出力し、給水流量調整器4
2の出力信号により制御される自動モードに切替
える。原子炉出力がさらに上昇し、約10%に達す
ると、計算機は、給水流量調整弁(大弁)17
を、当該弁制御用アナログメモリ50に増パルス
37を出力してゆくことにより、徐開する。両調
整弁の流量がバランスしたところで、計算機は、
給水流量調整弁用制御切替スイツチ49に、自動
投入指令38を出力し、給水流量調整器42の出
力による自動モードに切替える。また、計算機
は、起動用給水流量調整弁用制御切替スイツチ4
3に、自動解除指令36を出力し、計算機モード
に切替え、減パルス35をアナログメモリ44に
出力してゆき、当該弁を徐閉してゆく。この動作
により、小弁から大弁に給水制御が切替わる。な
お、原子炉減圧時は上記と逆の順序で、同様な水
位制御が自動的に行なわれる。
第4図は、原子炉出力約2%以下での起動用給
水流量調整弁及び炉浄化系ダンプ弁の制御方法を
示す。また、第5図は、上記制御を行なう計算機
のプログラムフローチヤートを示す。以下、この
計算機制御内容を説明する。
計算機は、原子炉水位変化率ΔLR/Δtを計算
し、次に、次式で2種の水位制御偏差を計算す
る。
ΔLH=LH2−LR〔cm〕 ……(1) ΔLL=LR−LL2〔cm〕 ……(2) 但し、 ΔLH;高レベル水位偏差 LH2;水位高制御設定値 LR;現在の原子炉水位 ΔLL;低レベル水位偏差 LL2;水位低制御設定値 高レベル水位偏差が負(水位がレベルLH2を越
えたとき)となり、かつ、ダンプ中でないとき、
プラントの状態(原子炉圧力)に拘らず、原子炉
水位をダンプ制御停止原子炉水位レベル(LH1
まで、極力、一定時間で回復させるように、次式
でダンプ弁の目標開度を計算し、ダンプ弁のその
計算された目標開度まで開ける。
AVD=K1・Fput/√CUWCND〔%〕 ……(3) Fput=AR{ΔLR/Δt+1/T1(LH2 −LH1)}〔cm3/min〕 ……(4) 但し、 AVD;ダンプ弁目標開度 FOUT;目標ダンプ流量 PCUW;ダンプ弁入口圧力 PCND;ダンプ弁出口圧力 K1;制御定数 AR;原子炉圧力容器有効断面積〔cm2〕 T1;ダンプ制御時目標制御時間〔min〕 ΔLR/Δt;原子炉水位変化率〔cm/min〕 LH2;水位高制御設定値〔cm〕 LH1;ダンプ制御停止水位設定値〔cm〕 また、低レベル水位偏差が負の場合で、かつ、
給水中でない場合は、起動用給水流量調整弁の目
標開度を次式で計算し、当該調整弁を目標開度ま
で徐開させる。
AVF=K2FIN/√(FWRX)〔%〕 ……(5) FIN=AR{ΔLR/Δt+1/T2・(LL2 −LL1)}〔cm3/min〕 ……(6) 但し、 AVF;給水弁目標開度 FIN;目標給水流量 T2;給水制御時目標制御時間 K2;制御定数 LL2;水位低制御設定値 LL1;給水制御停止水位設定値 次に、ダンプ中か、給水中かを調べ、いずれか
の制御実行中であれば、原子炉水位が、それぞ
れ、LH1または、LL1に回復したかどうかをチエツ
クする。もし、水位が回復した場合は、ダンプ
弁、または、給水弁を全閉させる。以上の処理を
規定の制御周期で実行することにより、合理的な
原子炉水位の自動調整を行なう。
本実施例により、プラント起動停止時の原子炉
水位制御操作の全自動化を実現するとともに、制
御弁の特性を生かした良好な制御性能を得ること
ができる。特に、原子炉加熱昇圧時及び減圧冷却
時の原子炉水位調整操作は、制御棒操作、中性子
計装系のレンジ切替操作等の手動操作が忙しい時
期と重なり、運転員にとつて、負担の大きい操作
となつているが、本自動化により、この操作から
解放されるため、省力化及びプラントの安全運転
にその効果が期待できる。
本発明の実施例では、起動用給水流量調整弁を
採用して、給水小流量時の炉水位制御方式の説明
をしたが、該調整弁を採用せずに、出力運転用給
水流量調整弁のみを制御することもできる。ま
た、本発明の実施例では、給水流量制御装置(ア
ナログ方式)とプロセス計算機による場合を説明
したが、両者をまとめて、デイジタル制御装置と
して構成することもできる。
本発明によれば、プラント起動停止時の原子炉
水位制御操作を合理的に全自動化でき、省力化が
図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の原子炉水位制御装置の構成
図、第2図は、本発明の原子炉水位制御装置の構
成図、第3図は、給水流量制御の動作説明図、第
4図は、起動用給水流量調整弁及び炉浄化系ダン
プ弁の動作説明図、第5図は、第4図図示動作に
対する計算機フローチヤートである。 1……原子炉圧力容器、2……制御棒駆動構、
3……制御棒駆動水配管、4……炉浄化系循環ダ
ンプ弁、5……炉浄化系再生熱交、6……炉浄化
系非再生熱交、7……炉浄化系過脱塩器、8…
…炉浄化系ダンプ弁、9……炉浄化系ダンプ弁用
マニユアルステーシヨン、10……原子炉再循環
ポンプ、11……原子炉水位計、12……主蒸気
流量計、13……給水流量計、14……給水流量
制御装置、15……モータ駆動給水ポンプ、16
……タービン駆動給水ポンプ、17……給水流量
調整弁18……主タービン、19……主復水器、
20……復水ポンプ、21……タービン加減弁、
22……タービンバイパス弁、31……起動用給
水流量調整弁、32……炉浄化系ダンプ弁用アナ
ログメモリ、33……炉浄化系ダンプ弁用制御切
替スイツチ、34……炉浄化系ダンプ弁用マスタ
ースイツチ、35……起動用給水流量調整弁増減
パルス、36……起動用給水流量調整弁自動投
入/解除指令、37……給水流量調整弁増減パル
ス、38……給水流量調整弁自動投入/解除指
令、39……ダンプ弁増減パルス、40……プロ
セス計算機、42……給水流量制御器、43……
起動用給水流量調整弁制御切替スイツチ、44…
…起動用給水流量調整弁制御用アナログメモリ、
46……起動用給水流量調整弁用マスタースイツ
チ、47……起動用給水流量調整弁A,B切替ス
イツチ、50……給水流量調整弁制御用アナログ
メモリ、51……給水流量調整弁制御切替スイツ
チ、52……給水流量調整弁用マスタースイツ
チ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 原子炉容器、前記原子炉容器にて発生した蒸
    気が導かれるタービン、前記タービンから排気さ
    れた蒸気を凝縮する復水器、タービンに導く蒸気
    流量を調節する加減弁、前記原子炉容器から吐出
    された蒸気を前記タービンをバイパスして前記復
    水器に導くときに開されるタービンバイパス弁、
    前記復水器から前記原子炉容器に給水を導く給水
    配管、及び前記給水配管に設けられたモータ駆動
    給水ポンプを有する原子炉の水位制御装置におい
    て、前記モータ駆動給水ポンプよりも下流側で前
    記給水配管に設けられた第1流量調節弁と、前記
    第1流量調節弁と並列に前記モータ駆動給水ポン
    プよりも下流側で前記給水配管に設けられて前記
    第1流量調節弁よりも低流量の領域で前記給水流
    量を調節する第2流量調節弁と、前記原子炉容器
    内の冷却水を浄化する炉浄化系の配管から前記復
    水器に冷却水を導く排水管に設けられたダンプ弁
    と、前記原子炉容器の水位、前記給水配管にて前
    記原子炉容器に供給される給水流量及び前記原子
    炉容器から吐出される蒸気流量に基づいて第1制
    御信号を出力する給水制御手段と、前記給水制御
    手段に接続される第1及び第2切替手段と、前記
    加減弁及び前記タービンバイパス弁が閉されてい
    るときに前記ダンプ弁を開閉させて前記水位を所
    定レベルに制御し、前記タービンバイパス弁が開
    された後で前記第2流量調節弁を開閉させて前記
    水位を所定レベルに制御し、原子炉出力が第1所
    定出力レベルに達したときに前記第1制御信号を
    前記第2流量調節弁に伝えるべく前記第1切替手
    段を切替え、しかも原子炉出力が前記第1所定出
    力レベルよりも高い第2所定出力レベルなつたと
    きに前記第1制御信号を前記第1流量調節弁に伝
    えるべく前記第2切替手段を切替える制御装置と
    を備えたことを特徴とする原子炉水位制御装置。
JP2044180A 1980-02-22 1980-02-22 Nuclear reactor water level control device Granted JPS56117196A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2044180A JPS56117196A (en) 1980-02-22 1980-02-22 Nuclear reactor water level control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2044180A JPS56117196A (en) 1980-02-22 1980-02-22 Nuclear reactor water level control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56117196A JPS56117196A (en) 1981-09-14
JPS634160B2 true JPS634160B2 (ja) 1988-01-27

Family

ID=12027126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2044180A Granted JPS56117196A (en) 1980-02-22 1980-02-22 Nuclear reactor water level control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS56117196A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0454464U (ja) * 1990-09-17 1992-05-11

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5964029B2 (ja) * 2011-10-26 2016-08-03 三菱重工業株式会社 蒸気発生器の補助給水弁制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5479392A (en) * 1977-12-05 1979-06-25 Toshiba Corp Controller of reactor water-level

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5479392A (en) * 1977-12-05 1979-06-25 Toshiba Corp Controller of reactor water-level

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0454464U (ja) * 1990-09-17 1992-05-11

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56117196A (en) 1981-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4651530A (en) Method and apparatus for feed-water control in a steam generating plant
CN111123770B (zh) 一种fcb工况下旁路模型开度确定方法及装置
JPS634160B2 (ja)
JPS6124679B2 (ja)
JP2002207095A (ja) 原子炉圧力容器の耐圧漏洩試験装置
JPS63278101A (ja) プロセス制御装置
JPS6124559B2 (ja)
JPS62218898A (ja) 加圧水型原子炉の冷却材抽出流量調節装置
JP2004279221A (ja) 原子炉出力制御装置
JPS58195199A (ja) 沸騰水形原子炉の水位制御装置
JPH034878B2 (ja)
JPH0412331Y2 (ja)
JP2670059B2 (ja) 廃熱回収ボイラのドラムレベル制御装置
JPS56150401A (en) Method and apparatus for recovering condensed water
JPS58214703A (ja) 給水ポンプの制御方法
JPS60151600A (ja) 原子炉水位制御方法
JPH0223929Y2 (ja)
JP3585975B2 (ja) 湿分分離加熱器装置の隔離システムおよび再起動システム,ならびにそれらの方法
JP3038523B2 (ja) 蒸気発生プラントの給水制御装置
JPH11325407A (ja) 蒸気発生器の水位制御装置
JPS6010597B2 (ja) 原子炉冷却材浄化装置
JPH0443996A (ja) 高速炉プラントの蒸気流量制御装置
JPS63196912A (ja) 原子炉圧力制御装置
JPH07229995A (ja) 原子炉圧力容器冷温時圧力制御装置
JPS633203B2 (ja)