WO2012026328A1

WO2012026328A1 - 給水装置

Info

Publication number: WO2012026328A1
Application number: PCT/JP2011/068182
Authority: WO
Inventors: 裕之住田; 英一岸本; 敏和前田
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2010-08-24
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2012-03-01
Also published as: JP5733929B2; JP2012047501A

Abstract

　給水管２６と、給水管２６に設けられた定格容量の大きな主給水弁４２と、バイパス管４３と、バイパス管４３に設けられた定格容量の小さな給水バイパス弁４４と、蒸気発生器７内の冷却材の水位を検出可能な水位計４９と、水位計４９によって検出された検出水位に基づいて、主給水弁４２と給水バイパス弁４４とを制御して、蒸気発生器７への給水流量を制御可能な給水制御部４５と、を備え、給水制御部４５は、目標水位と検出水位との水位偏差が微小変化領域Ｄ内である場合、微小変化領域Ｄを主給水弁４２の不感帯として主給水弁４２を制御しない一方で、給水バイパス弁４４を制御して給水流量を制御し、水位偏差が微小変化領域Ｄを超えて変化する場合、主給水弁４２および給水バイパス弁４４を制御して給水流量を制御する。

Description

給水装置

　本発明は、原子力施設に設けられた蒸気発生器へ向けて冷却材を供給する給水装置に関するものである。

　従来、このような給水装置として、蒸気発生器内の水位を検出する水位検出器と、蒸気発生器へ供給される給水流量を検出する流量計と、蒸気発生器で発生する蒸気流量を検出する流量計と、大流量の給水を制御する主給水制御弁と、小流量の給水を制御する給水バイパス制御弁と、主給水制御弁および給水バイパス弁を制御するコントローラとを備えた給水装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。給水装置は、蒸気発生器内の水位を目標水位に維持すべく、給水流量を制御している。この給水装置は、特許文献１に示すように、給水流量を制御する場合、主給水制御弁と給水バイパス制御弁を用いている。具体的に、給水装置は、水位検出器によって検出した水位と目標水位との偏差をＰＩ制御した制御出力値に基づいて給水バイパス制御弁を開閉制御する。また、給水装置は、水位検出器によって検出した水位と目標水位との偏差をＰＩ制御した制御出力値と、蒸気流量と給水流量との偏差と、を加算して制御入力値とし、制御入力値をＰＩ制御した制御出力値に基づいて主給水制御弁を開閉制御する。

特開昭５９－２１１１０９号公報

　しかしながら、従来の給水装置によれば、水位の微小な制御を行う場合であっても、定格容量の大きな主給水制御弁を用いて給水制御を行うため、検出した水位と目標水位との偏差が小さな安定した状態でも、給水流量が大きく変動してしまう問題がある。

　そこで、本発明は、給水流量の変動を抑制して、蒸気発生器内の水位を好適に目標水位に維持するように、給水制御を行うことが可能な給水装置を提供することを課題とする。

　本発明の給水装置は、原子力施設に設けられた蒸気発生器へ向けて冷却材を供給するために、蒸気発生器に接続された主給水管と、主給水管に設けられ、定格容量の大きな主給水弁と、主給水弁の上流側と下流側との主給水管に接続される給水バイパス管と、給水バイパス管に設けられ、主給水弁に比して、定格容量の小さな給水バイパス弁と、蒸気発生器内の冷却材の水位を検出可能な水位検出手段と、水位検出手段によって検出された検出水位に基づいて、主給水弁と給水バイパス弁とを制御して、蒸気発生器に供給される冷却材の給水流量を制御可能な給水制御部と、を備え、給水制御部は、予め設定された蒸気発生器内の冷却材の目標水位と検出水位との水位偏差が、予め設定された微小変化領域内である場合、微小変化領域を主給水弁の不感帯として主給水弁を制御せず、給水バイパス弁を制御して給水流量を制御する一方で、水位偏差が微小変化領域を超えて変化する場合、主給水弁および給水バイパス弁を制御して給水流量を制御することを特徴とする。

　この構成によれば、例えば、原子力施設の定格運転時において、水位偏差が微小変化領域内である場合、給水制御部は、不感帯となる主給水弁を制御せずに、給水バイパス弁を制御することができる。このため、水位偏差が微小である場合、定格容量の大きな主給水弁を用いず、定格容量の小さい給水バイパス弁を用いて給水制御を行うことにより、給水流量の変動を抑制することができるため、蒸気発生器内の冷却材の水位の変動を抑制することができる。また、水位偏差が微小変化領域を超えた場合、給水制御部は、主給水弁および給水バイパス弁を制御することができる。このため、蒸気発生器内の冷却材の水位が外乱等により大きく変化する場合、定格容量の大きい主給水弁を用いることができるため、蒸気発生器内の水位を目標水位となるように好適に給水制御することができる。

　この場合、給水制御部は、水位偏差が制御入力信号として入力され、入力された制御入力信号をフィードバック制御し、フィードバック制御後の制御入力信号を制御出力信号として出力するフィードバック制御部を有し、給水バイパス弁は、制御出力信号に基づいて作動することが、好ましい。

　この構成によれば、給水バイパス弁は、蒸気発生器内の水位と目標水位との水位偏差に基づいてフィードバック制御されるため、フィードバック制御に要するパラメータを少なくすることができる。これにより、外乱等の影響を受けにくく、簡易な構成でフィードバック制御することが可能となる。

　この場合、蒸気発生器へ流入する冷却材の給水流量を検出する給水流量検出手段と、蒸気発生器から流出する蒸気の蒸気流量を検出する蒸気流量検出手段と、をさらに備え、給水制御部は、水位偏差が第１制御入力信号として入力され、入力された第１制御入力信号をフィードバック制御し、フィードバック制御後の第１制御入力信号を第１制御出力信号として出力する第１フィードバック制御部と、第１制御出力信号が入力されると共に、給水流量と蒸気流量との流量偏差が第２制御入力信号として入力され、入力された第１制御出力信号と第２制御入力信号とから導出された導出信号をフィードバック制御し、フィードバック制御後の導出信号を第２制御出力信号として出力する第２フィードバック制御部と、を有し、給水バイパス弁は、第２制御出力信号に基づいて作動することが、好ましい。

　この構成によれば、給水バイパス弁は、水位偏差に基づいてフィードバック制御されると共に、流量偏差に基づいてフィードバック制御される。このため、フィードバック制御に要するパラメータを多くすることができるため、原子力施設の運転状況に則して、給水バイパス弁を好適に制御することができる。

　この場合、給水制御部は、水位偏差が第１制御入力信号として入力され、検出水位の水位変化率が第２制御入力信号として入力され、入力された第１制御入力信号と第２制御入力信号とに基づいてファジィ制御して出力された信号を第１制御出力信号として出力するファジィ制御部と、入力された第１制御出力信号を積分制御して、積分制御後の第１制御出力信号を第２制御出力信号として出力する積分制御手段と、を有し、給水バイパス弁は、第２制御出力信号に基づいて作動することが、好ましい。

　この構成によれば、給水バイパス弁は、水位偏差および水位変化率に基づいてファジィ制御されるため、フィードバック制御に要するパラメータを少なくすることができる。これにより、外乱等を受けにくく、給水バイパス弁を好適にフィードバック制御することができる。

　この場合、蒸気発生器から流出する蒸気の蒸気流量を検出する蒸気流量検出手段と、をさらに備え、給水制御部は、水位偏差が第３制御入力信号として入力され、入力された第３制御入力信号に対し、不感帯となる微小変化領域を有する第１比例ゲインを設定する第１可変ゲイン設定部と、第１比例ゲインが設定された第３制御入力信号をフィードバック制御して、第３制御出力信号として出力する第３フィードバック制御部と、蒸気流量が第４制御入力信号として入力され、入力された第４制御入力信号と予め定められた関数とから導出された信号を、第４制御出力信号として出力する関数設定部と、第３制御出力信号と第４制御出力信号を加算して導出された信号を、加算制御出力信号として出力する加算部と、を有し、主給水弁は、加算制御出力信号に基づいて作動することが、好ましい。

　この構成によれば、主給水弁は、蒸気流量および水位偏差に基づいて、フィードバック制御される。このとき、蒸気流量に変動がなく、水位偏差が微小変化領域内である場合、主給水弁は、制御されない。また、フィードバック制御に要するパラメータを多くすることができるため、原子力施設の運転状況に則して、主給水弁を好適に制御することができる。

　この場合、原子力施設に設けられた原子炉の出力状態を検出する原子炉出力検出手段をさらに備え、給水制御部は、水位偏差が第５制御入力信号として入力され、入力された第５制御入力信号に対し、原子炉の出力状態に応じて可変する第２比例ゲインを設定する第２可変ゲイン設定部と、第２比例ゲインが設定された第５制御入力信号をフィードバック制御して、第５制御出力信号として出力する第４フィードバック制御部と、第５制御出力信号が入力されると共に、給水流量と蒸気流量との流量偏差が第６制御入力信号として入力され、入力された第５制御出力信号と第６制御入力信号とから導出された導出信号に対し、導出信号の制御値の大きさに応じて可変する第３比例ゲインを設定する第３可変ゲイン設定部と、第３比例ゲインが設定された導出信号をフィードバック制御して、第６制御出力信号として出力する第５フィードバック制御部と、を有し、主給水弁は、第６制御出力信号に基づいて作動することが、好ましい。

　この構成によれば、第２可変ゲイン設定部は、水位偏差に対し、第２比例ゲインを設定することができる。このとき、第２比例ゲインは、原子炉の出力に応じて可変するものとなっているため、原子炉の出力を考慮して、主給水弁による給水制御を行うことができる。また、第３可変ゲイン設定部は、第５制御出力信号および第６制御入力信号から導出された導出信号に対し、第３比例ゲインを設定することができる。このとき、第３比例ゲインは、導出信号の制御値の大きさに応じて可変するものとなっているため、水位偏差および流量偏差を考慮して、主給水弁による給水制御を行うことができる。

　この場合、第２比例ゲインは、原子炉の出力状態が、低出力状態から高出力状態へ変化するに従って大きくなることが、好ましい。

　この構成によれば、原子炉が低出力状態のときは、第２比例ゲインを小さく、原子炉が高出力状態のときは、第２比例ゲインを大きくすることができる。これにより、原子炉の低出力時における蒸気発生器内の水位の変動は、原子炉の高出力時における蒸気発生器内の変動に比して小さいため、水位の変動に応じたフィードバック制御を行うことが可能となる。また、原子炉が低出力状態のときは、蒸気発生器へ冷却材を供給すると、蒸気発生器内の冷却材が冷やされ、これにより、蒸気発生器内の水位が一時下がる場合がある。つまり、原子炉の低出力時において、主給水弁を制御して冷却材を供給すると、一時逆応答する場合がある。この場合、第２比例ゲインを上記の構成とすることで、原子炉の低出力時において、冷却材の水位が逆応答しても、第２比例ゲインは小さいため、逆応答に対する過剰な応答を抑制することができる。

　この場合、第３比例ゲインは、導出信号の制御値の大きさが大きく変化するに従って大きくなっていくことが、好ましい。

　この構成によれば、導出信号の制御値が小さいときは、第３比例ゲインを小さく、導出信号の制御値が大きいときは、第３比例ゲインを大きくすることができる。これにより、導出信号の制御値が小さい場合、すなわち、水位偏差および流量偏差が小さい場合、第３比例ゲインは小さくなるため、フィードバック制御の安定性を向上させることができる。一方で、導出信号の制御値が大きい場合、すなわち、水位偏差および流量偏差が大きい場合、第３比例ゲインは大きくなるため、蒸気発生器内における冷却材の流出入の過渡変化時において、フィードバック制御を迅速に応答させることができる。

図１は、実施例１に係る給水装置を備えた原子力施設を模式的に表した概略構成図である。図２は、原子炉の非定格運転時における給水制御部の主給水弁に関する制御ブロック図である。図３は、原子炉の定格運転時における給水制御部の主給水弁に関する制御ブロック図である。図４は、原子炉の定格運転時における給水制御部の給水バイパス弁に関する制御ブロック図である。図５は、原子炉の定格運転時における実施例２の給水制御部の給水バイパス弁に関する制御ブロック図である。図６は、原子炉の定格運転時における実施例３の給水制御部の給水バイパス弁に関する制御ブロック図である。図７は、従来および実施例１ないし３の給水流量の揺らぎ幅の比較に関する説明図である。

　以下、添付した図面を参照して、本発明に係る給水装置について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

　図１は、実施例１に係る給水装置を備えた原子力施設を模式的に表した概略構成図である。本発明に係る給水装置４０は、原子炉５を有する原子力施設１に設けられており、原子炉５としては、例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized　Water　Reactor）が用いられている。この加圧水型の原子炉５を用いた原子力施設１は、原子炉５を含む原子炉冷却系３と、原子炉冷却系３と熱交換するタービン系４とで構成されており、原子炉冷却系３には、原子炉冷却材が流通し、タービン系４には、二次冷却材が流通している。

　原子炉冷却系３は、原子炉５と、コールドレグ６ａおよびホットレグ６ｂを介して原子炉５に接続された蒸気発生器７とを有している。また、ホットレグ６ｂには、加圧器８が介設され、コールドレグ６ａには、原子炉冷却材ポンプ９が介設されている。そして、原子炉５、コールドレグ６ａ、ホットレグ６ｂ、蒸気発生器７、加圧器８および原子炉冷却材ポンプ９は、原子炉格納容器１０に収容されている。

　原子炉５は、上記したように加圧水型原子炉であり、その内部は原子炉冷却材で満たされている。そして、原子炉５内には、多数の燃料集合体１５が収容されると共に、燃料集合体１５の核分裂を制御する多数の制御棒１６が、各燃料集合体１５に対し、抜差し可能に設けられている。

　制御棒１６により核分裂反応を制御しながら燃料集合体１５を核分裂させると、この核分裂により熱エネルギーが発生する。発生した熱エネルギーは原子炉冷却材を加熱し、加熱された原子炉冷却材は、ホットレグ６ｂを介して蒸気発生器７へ送られる。一方、コールドレグ６ａを介して蒸気発生器７から送られてきた原子炉冷却材は、原子炉５内に流入して、原子炉５内を冷却する。

　ホットレグ６ｂに介設された加圧器８は、高温となった原子炉冷却材を加圧することにより、原子炉冷却材の沸騰を抑制している。また、蒸気発生器７は、高温高圧となった原子炉冷却材を、二次冷却材と熱交換させることにより、二次冷却材を蒸発させて蒸気を発生させ、かつ高温高圧となった原子炉冷却材を冷却している。原子炉冷却材ポンプ９は、原子炉冷却系３において原子炉冷却材を循環させており、原子炉冷却材を蒸気発生器７からコールドレグ６ａを介して原子炉５へ送り込むと共に、原子炉冷却材を原子炉５からホットレグ６ｂを介して蒸気発生器７へ送り込んでいる。

　ここで、原子力施設１の原子炉冷却系３における一連の動作について説明する。原子炉５内の核分裂反応により発生した熱エネルギーにより、原子炉冷却材が加熱されると、加熱された原子炉冷却材は、原子炉冷却材ポンプ９によりホットレグ６ｂを介して蒸気発生器７に送られる。ホットレグ６ｂを通過する高温の原子炉冷却材は、加圧器８により加圧されることで沸騰が抑制され、高温高圧となった状態で、蒸気発生器７に流入する。蒸気発生器７に流入した高温高圧の原子炉冷却材は、二次冷却材と熱交換を行うことにより冷却され、冷却された原子炉冷却材は、原子炉冷却材ポンプ９によりコールドレグ６ａを介して原子炉５に送られる。そして、冷却された原子炉冷却材が原子炉５に流入することで、原子炉５が冷却される。つまり、原子炉冷却材は、原子炉５と蒸気発生器７との間を循環している。なお、原子炉冷却材は、冷却材および中性子減速材として用いられるホウ素が溶解した軽水である。

　タービン系４は、蒸気管２１を介して蒸気発生器７に接続されたタービン２２と、タービン２２に接続された復水器２３と、復水器２３と蒸気発生器７とを接続する給水管２６に介設された給水ポンプ２４と、を有している。そして、上記のタービン２２には、発電機２５が接続されている。

　ここで、原子力施設１のタービン系４における一連の動作について説明する。蒸気管２１を介して蒸気発生器７から蒸気がタービン２２に流入すると、タービン２２は回転を行う。タービン２２が回転すると、タービン２２に接続された発電機２５は、発電を行う。この後、タービン２２から流出した蒸気は復水器２３に流入する。復水器２３は、その内部に冷却管２７が配設されており、冷却管２７の一方には冷却水（例えば、海水）を供給するための取水管２８が接続され、冷却管２７の他方には冷却水を排水するための排水管２９が接続されている。そして、復水器２３は、タービン２２から流入した蒸気を冷却管２７により冷却することで、蒸気を液体に戻している。液体となった二次冷却材は、給水ポンプ２４により給水管２６を介して蒸気発生器７に送られる。蒸気発生器７に送られた二次冷却材は、蒸気発生器７において原子炉冷却材と熱交換を行うことにより再び蒸気となる。

　上記したように原子力施設１において、二次冷却材は、上記の給水ポンプ２４を備えた給水装置４０により、その流量が制御されながら、蒸気発生器７へ向けて供給される。以下、図１を参照して、給水装置４０について説明する。

　給水装置４０は、上記の給水ポンプ２４と、上記の給水管２６と、給水管２６に設けられた主給水弁４２と、主給水弁４２を迂回して給水管２６に接続されたバイパス管（給水バイパス管）４３と、バイパス管４３に設けられた給水バイパス弁４４とを備えている。また、給水装置４０は、主給水弁４２および給水バイパス弁４４を制御する給水制御部４５と、給水制御部４５に接続された蒸気流量計（蒸気流量検出手段）４７と、給水制御部４５に接続された給水流量計（給水流量検出手段）４８と、給水制御部４５に接続された水位計４９とを備えている。

　主給水弁４２は、給水ポンプ２４の下流側における給水管２６に介設され、給水制御部４５によって制御されている。主給水弁４２は、空気式の制御弁であり、給水バイパス弁４４に比して、定格容量の大きな構成となっている。バイパス管４３は、その一端が主給水弁４２の上流側の給水管２６に接続されると共に、その他端が主給水弁４２の下流側の給水管２６に接続されている。給水バイパス弁４４は、バイパス管４３に介設され、給水制御部４５によって制御されている。給水バイパス弁４４も、空気式の制御弁であり、主給水弁４２に比して、定格容量の小さな構成となっている。

　蒸気流量計４７は、蒸気管２１内を流れる蒸気（気相の二次冷却材）の流量を計測するものである。給水流量計４８は、給水管２６内を流れる液相の二次冷却材の流量を計測するものである。給水流量計４８は、主給水弁４２の下流側の給水管２６に設けられている。水位計４９は、蒸気発生器７内に設けられており、蒸気発生器７内の二次冷却材の水位を計測している。

　給水制御部４５は、蒸気流量計４７、給水流量計４８および水位計４９の計測結果に基づいて、主給水弁４２および給水バイパス弁４４を制御することにより、給水制御を行っている。給水制御部４５は、原子炉５が定格運転を行う場合と、原子炉５が定格運転以外の非定格運転を行う場合とで、給水制御が異なっている。

　原子炉５が非定格運転を行う場合、すなわち、原子炉５が低出力状態から高出力状態（定格出力状態）へ移行する場合、または、原子炉５が高出力状態から低出力状態へ移行する場合、給水制御部４５は、図２に示すような給水制御を行っている。ここで、図２は、原子炉の非定格運転時における給水制御部の主給水弁に関する制御ブロック図である。給水制御部４５は、原子炉５が非定格運転を行う場合、主給水弁４２を制御する一方で、給水バイパス弁４４を制御せずに、給水制御を行っている。具体的に、給水制御部４５は、第２可変ゲイン設定部５１と、第４ＰＩ制御部（第４フィードバック制御部）５２と、第３可変ゲイン設定部５３と、第５ＰＩ制御部（第５フィードバック制御部）５４とを有している。

　第２可変ゲイン設定部５１は、タービン２２の流入口周りの蒸気の圧力に応じて設定される目標水位と、蒸気発生器７内の水位との水位偏差に対し、可変する第２比例ゲインを設定している。目標水位は、図２に示すグラフＧ１に基づいて設定されており、グラフＧ１は、その横軸が、タービンの流入口周りの蒸気の圧力となっており、その縦軸が、目標水位となっている。このため、タービンの流入口周りの蒸気の圧力の信号が、給水制御部４５に入力されると、給水制御部４５は、入力されたタービンの流入口周りの蒸気の圧力の信号とグラフＧ１とに基づいて目標水位を導出する。

　第２可変ゲイン設定部５１により設定される第２比例ゲインは、可変ゲインとなっており、第２比例ゲインの大きさは、コールドレグ６ａとホットレグ６ｂとの温度差ΔＴに基づいて設定される。この温度差ΔＴは、原子炉の出力状態を表す指標となっている。コールドレグ６ａには、流通する原子炉冷却材の温度を検出する第１温度センサ５７が設けられ、ホットレグ６ｂには、流通する原子炉冷却材の温度を検出する第２温度センサ５８が設けられている。そして、第１温度センサ５７および第２温度センサ５８は、給水制御部４５に接続されており、給水制御部４５は、第１温度センサ５７から入力されたコールドレグ６ａを流通する原子炉冷却材の温度と、第２温度センサ５８から入力されたホットレグ６ｂを流通する原子炉冷却材の温度との温度差ΔＴを導出している。そして、給水制御部４５は、導出した温度差ΔＴに基づいて、図２に示すグラフＧ２から第２比例ゲインを導出する。グラフＧ２は、その横軸が、温度差ΔＴとなっており、その縦軸が、第２比例ゲインとなっている。グラフＧ２を見るに、第２比例ゲインは、温度差が０からＴ１までは、予め設定された下限比例ゲインとなっており、Ｔ１からＴ２までは、下限比例ゲインから、予め設定された上限比例ゲインまで増大し、Ｔ２以上は、上限比例ゲインとなっている。

　第４ＰＩ制御部５２は、第２可変ゲイン設定部５１の出力側に接続されている。そして、第４ＰＩ制御部５２は、水位偏差である制御入力信号（第５制御入力信号）に対し、第２比例ゲインを用いた比例制御と、積分制御とを行うことで、制御入力信号をフィードバック制御（ＰＩ制御）している。そして、第４ＰＩ制御部５２は、ＰＩ制御後の制御入力信号を制御出力信号（第６制御出力信号）として出力する。

　第３可変ゲイン設定部５３は、その入力側に第４ＰＩ制御部５２と給水流量計４８と蒸気流量計４７とが接続され、その出力側に第５ＰＩ制御部５４が接続されている。そして、第３可変ゲイン設定部５３は、給水流量計４８により検出した給水流量と、蒸気流量計４７により検出した蒸気流量との流量偏差に対し、可変する第３比例ゲインを設定している。

　ここで、第３可変ゲイン設定部５３により設定される第３比例ゲインは、可変ゲインとなっており、第３比例ゲインの大きさは、第４ＰＩ制御部５２から出力された制御出力信号と、流量偏差である制御入力信号（第６制御入力信号）とから導出された導出信号の制御値に基づいて設定される。ここで、導出信号の制御値は、第４ＰＩ制御部５２から出力された制御出力信号であるＰＩ制御後の水位偏差と、制御入力信号である流量偏差とを考慮した偏差値である。

　そして、給水制御部４５は、導出信号の制御値に基づいて、図２に示すグラフＧ３から第３比例ゲインを導出する。グラフＧ３は、その横軸が、導出信号の制御値となっており、その縦軸が、第３比例ゲインとなっている。グラフＧ３を見るに、第３比例ゲインは、制御値が０、すなわち偏差が０のときは、予め設定された下限比例ゲインとなっている。一方、第２比例ゲインは、制御値が０からＳ１までは、下限比例ゲインから、予め設定された上限比例ゲインまで増大し、Ｓ１よりも大きい場合は、上限比例ゲインとなっている。同様に、第２比例ゲインは、制御値が０から－Ｓ１までは、下限比例ゲインから、予め設定された上限比例ゲインまで増大し、－Ｓ１よりも小さい場合は、上限比例ゲインとなっている。

　第５ＰＩ制御部５４は、第３可変ゲイン設定部５３の出力側に接続されている。そして、第５ＰＩ制御部５４は、導出信号に対し、第３比例ゲインを用いた比例制御と、積分制御とを行うことで、導出信号をフィードバック制御（ＰＩ制御）している。そして、第５ＰＩ制御部５４は、ＰＩ制御後の導出信号を、主給水弁４２を制御する制御出力信号（第６制御出力信号）として出力する。

　ここで、原子炉５が非定格運転を行う場合において、給水制御部４５が主給水弁４２を制御する一連の給水制御について説明する。先ず、原子炉５が低出力状態から高出力状態（定格出力状態）へ移行すると、または、原子炉５が高出力状態から低出力状態へ移行すると、給水制御部４５は、入力されたタービンの流入口周りの蒸気の圧力の信号とグラフＧ１とに基づいて目標水位を導出し、導出した目標水位と水位計４９から入力された蒸気発生器７内の水位とから、水位偏差を導出する。水位偏差の導出に相前後して、給水制御部４５は、第１温度センサ５７により検出した温度と、第２温度センサ５８により検出した温度とから、温度差ΔＴを導出する。そして、給水制御部４５は、第２可変ゲイン設定部５１により、導出した温度差ΔＴとグラフＧ２とに基づいて、第２比例ゲインを導出し、導出した第２比例ゲインを設定する。この後、給水制御部４５は、第４ＰＩ制御部５２により、水位偏差である制御入力信号に対し、第２比例ゲインを用いた比例制御と、積分制御とを行い、制御出力信号として出力する。

　制御出力信号が第４ＰＩ制御部５２から出力されると、給水制御部４５は、給水流量計４８により検出した給水流量と蒸気流量計４７により検出した蒸気流量との流量偏差を、制御入力信号として導出する。そして、給水制御部４５は、導出された制御入力信号と第４ＰＩ制御部５２から入力された制御出力信号とから導出信号を導出する。続いて、給水制御部４５は、第３可変ゲイン設定部５３により、導出信号の制御値とグラフＧ３とに基づいて、第３比例ゲインを導出し、導出した第３比例ゲインを設定する。この後、給水制御部４５は、第５ＰＩ制御部５４により、導出信号に対し、第３比例ゲインを用いた比例制御と、積分制御とを行い、主給水弁４２を制御する制御出力信号として出力する。よって、給水制御部４５は、原子炉５が非定格運転を行う場合、制御出力信号を主給水弁４２へ向けて出力することで、主給水弁４２による給水制御を行うことが可能となる。

　次に、原子炉５が定格運転を行う場合の給水制御部４５による給水制御について説明する。原子炉５が定格運転を行う場合、給水制御部４５は、図３および図４に示すような給水制御を行っている。ここで、図３は、原子炉の定格運転時における給水制御部の主給水弁に関する制御ブロック図であり、図４は、原子炉の定格運転時における給水制御部の給水バイパス弁に関する制御ブロック図である。給水制御部４５は、原子炉５が定格運転を行う場合、主給水弁４２および給水バイパス弁４４を制御して、給水制御を行っている。具体的に、主給水弁４２を制御する場合、図３に示すように、給水制御部４５は、第１可変ゲイン設定部６１と、第３ＰＩ制御部（第３フィードバック制御部）６２と、主給水弁開度設定部（関数設定部）６３とを有している。

　第１可変ゲイン設定部６１は、タービン２２の流入口周りの蒸気の圧力に応じて設定される目標水位と、蒸気発生器７内の水位との水位偏差に対し、不感帯を有する第１比例ゲインを設定している。目標水位は、図２のグラフＧ１と同様となる図３に示すグラフＧ１に基づいて設定されている。このため、タービン２２の流入口周りの蒸気の圧力の信号が、給水制御部４５に入力されると、給水制御部４５は、入力されたタービン２２の流入口周りの蒸気の圧力の信号とグラフＧ１とに基づいて、目標水位を導出する。

　第１可変ゲイン設定部６１により設定される第１比例ゲインユニットは、可変ゲインとなっており、第１比例ゲインユニット出力の大きさは、水位偏差に基づいて設定される。具体的に、第１可変ゲイン設定部６１は、入力される水位偏差に基づいて、図３に示すグラフＧ４から第１比例ゲインユニット出力を導出して設定する。グラフＧ４は、その横軸が、水位偏差となっており、その縦軸が、第１比例ゲインユニット出力となっている。グラフＧ４を見るに、水位偏差が０を中心にして－Ｈ１からＨ１までの間が微小変化領域Ｄとなっており、第１比例ゲインユニット出力は、この微小変化領域Ｄにおいて０となっている。これにより、第１比例ゲインユニットは、微小変化領域Ｄにおいて不感帯となっている。一方で、水位偏差がＨ１よりも大きくなると、第１比例ゲインユニット出力はプラス方向に大きくなり、水位偏差が－Ｈ１よりも小さくなると、第１比例ゲインユニット出力はマイナス方向に大きくなる。

　第３ＰＩ制御部６２は、第１可変ゲイン設定部６１の出力側に接続されている。そして、第３ＰＩ制御部６２は、水位偏差である制御入力信号（第３制御入力信号）に対し、第１比例ゲインユニットを用いた比例制御と、積分制御とを行うことで、制御入力信号をフィードバック制御（ＰＩ制御）している。そして、第３ＰＩ制御部６２は、ＰＩ制御後の制御入力信号を制御出力信号（第３制御出力信号）として出力する。

　主給水弁開度設定部６３は、蒸気流量計４７から入力された蒸気流量に基づいて、主給水弁４２の開度を設定している。具体的に、主給水弁開度設定部６３は、入力される蒸気流量に基づいて、図３に示すグラフＧ５の関数から主給水弁４２の開度を導出して設定する。グラフＧ５は、その横軸が、蒸気流量となっており、その縦軸が、主給水弁４２の開度となっている。グラフＧ５を見るに、主給水弁４２は、蒸気流量が０からＪまでの間において、その開度が０となる。一方で、主給水弁４２は、蒸気流量がＪとなると、その開度がＫとなる。そして、主給水弁４２は、蒸気流量がＪよりも大きくなるにつれて、その開度がＫよりも大きくなっていく。

　ここで、原子炉５が定格運転を行う場合において、給水制御部４５が主給水弁４２を制御する一連の給水制御について説明する。先ず、原子炉５が定格運転を行うと、給水制御部４５は、入力されたタービン２２の流入口周りの蒸気の圧力の信号とグラフＧ１とに基づいて目標水位を導出し、目標水位と水位計４９から入力された蒸気発生器７内の水位とから、水位偏差を導出する。そして、給水制御部４５は、第１可変ゲイン設定部６１により、導出した水位偏差とグラフＧ４とに基づいて、第１比例ゲインユニット出力を導出する。この後、給水制御部４５は、第３ＰＩ制御部６２により、水位偏差である制御入力信号に対し、第１比例ゲインユニット出力を用いた比例制御と、積分制御とを行い、制御出力信号として出力する。このとき、水位偏差が微小変化領域Ｄ内であれば、第１比例ゲインユニット出力は、０となるため、ＰＩ制御後の制御入力信号は０となり、主給水弁４２は作動しない。一方で、水位偏差が微小変化領域Ｄ外であれば、第１比例ゲインユニット出力は、０よりも大きく、または０よりも小さくなるため、主給水弁４２は、開弁側または閉弁側に作動する。

　制御出力信号が第３ＰＩ制御部６２から出力されると、給水制御部４５は、主給水弁開度設定部６３により、蒸気流量計４７により検出した蒸気流量とグラフＧ５とに基づいて、主給水弁４２の開度を制御出力信号として導出する。このとき、蒸気流量が０からＪまでの間であれば、主給水弁４２の開度は０となり、主給水弁４２は閉弁する。一方で、蒸気流量がＪよりも大きければ、主給水弁４２の開度は、蒸気流量に応じた開度となる。そして、給水制御部４５は、主給水弁開度設定部６３から出力された制御出力信号と、第３ＰＩ制御部６２から出力された制御出力信号とを加算部６４において加算し、加算後の制御出力信号を、主給水弁４２を制御する加算制御出力信号として出力する。よって、給水制御部４５は、原子炉５が定格運転を行う場合、制御出力信号を主給水弁４２へ向けて出力することで、主給水弁４２による給水制御を行うことが可能となる。

　続いて、原子炉５の定格運転時における、給水制御部４５による給水バイパス弁４４の給水制御について具体的に説明する。給水制御部４５は、図４に示すように、ＰＩ制御部６５を有している。

　ＰＩ制御部６５は、タービンの流入口周りの蒸気の圧力に応じて設定される目標水位と、蒸気発生器７内の水位との水位偏差である制御入力信号に対し、比例制御と、積分制御とを行うことで、制御入力信号をフィードバック制御（ＰＩ制御）している。そして、ＰＩ制御部６５は、ＰＩ制御後の制御入力信号を制御出力信号として出力する。なお、目標水位は、図２のグラフＧ１と同様となる図４に示すグラフＧ１に基づいて設定される。

　ここで、原子炉５が定格運転を行う場合において、給水制御部４５が給水バイパス弁４４を制御する一連の給水制御について説明する。先ず、原子炉５が定格運転を行うと、給水制御部４５は、入力されたタービン２２の流入口周りの蒸気の圧力の信号とグラフＧ１とに基づいて目標水位を導出し、目標水位と水位計４９から入力された蒸気発生器７内の水位とから、水位偏差を導出する。そして、給水制御部４５は、ＰＩ制御部６５により、水位偏差である制御入力信号に対し、比例制御と、積分制御とを行い、給水バイパス弁４４を制御する制御出力信号として出力する。

　以上の構成によれば、原子炉５の定格運転時において、水位偏差が微小変化領域Ｄ内である場合、給水制御部４５は、主給水弁４２を作動させずに、給水バイパス弁４４を作動させて、給水制御を行うことができる。このため、蒸気発生器７内の水位が微小変化する場合、定格容量の小さい給水バイパス弁４４を用いることにより、給水流量の変動を抑制することができるため、蒸気発生器７内の冷却材の水位の変動を抑制することができる。また、微小変化領域Ｄを超えて水位が変化した場合、給水制御部４５は、主給水弁４２および給水バイパス弁４４を作動させて、給水制御を行うことができる。このため、蒸気発生器７内の水位が外乱等により大きく変化する場合、定格容量の大きい主給水弁４２を用いることができるため、給水制御部４５は、蒸気発生器７内の水位が目標水位となるように好適に給水制御することができる。さらに、微小変化領域Ｄを主給水弁４２の不感帯とすることで、蒸気発生器７内の水位が微小変化する場合において、簡易な構成により、給水制御部４５は、主給水弁４２を作動させずに、給水バイパス弁４４を作動させて、給水制御を行うことができる。

　また、原子炉５の定格運転時において、水位偏差が微小変化領域Ｄ内である場合、給水制御部４５は、給水バイパス弁４４を水位偏差に基づいてＰＩ制御することができる。このとき、給水制御部４５は、蒸気発生器７内の水位を水位計４９により検出すればよく、ＰＩ制御に要するパラメータを少なくすることができる。このため、給水制御部４５は、外乱等の影響を受けにくく、また、簡易な構成で給水バイパス弁４４をＰＩ制御することができる。

　また、給水制御部４５は、原子炉５の定格運転と非定格運転とで給水制御を異ならせることができる。このため、給水制御部４５は、原子炉５の出力状態に応じた給水制御を行うことが可能となる。

　具体的に、第２可変ゲイン設定部５１は、原子炉５が低出力状態のときは、第２比例ゲインを小さく、原子炉５が高出力状態のときは、第２比例ゲインを大きくすることができる。これにより、原子炉５の低出力時における蒸気発生器７内の水位の変動は、原子炉５の高出力時における蒸気発生器７内の変動に比して小さいため、給水制御部４５は、水位の変動に応じたＰＩ制御を行うことが可能となる。また、原子炉５が低出力状態のときは、蒸気発生器７へ冷却材を供給すると、蒸気発生器７内の冷却材が冷やされ、これにより、蒸気発生器７内の水位が一時下がることにより、逆応答する場合がある。この場合、第２比例ゲインを上記の構成とすることで、給水制御部４５は、原子炉５の低出力時において、冷却材の水位が逆応答しても、第２比例ゲインは小さいため、逆応答に対する過剰な応答を抑制することができる。

　また、第３可変ゲイン設定部５３は、導出信号の制御値が小さいときは、第３比例ゲインを小さく、導出信号の制御値が大きいときは、第３比例ゲインを大きくすることができる。これにより、給水制御部４５は、導出信号の制御値が小さい場合、すなわち、水位偏差および流量偏差が小さい場合、第３比例ゲインが小さくなるため、ＰＩ制御の安定性を向上させることができる。一方で、給水制御部４５は、導出信号の制御値が大きい場合、すなわち、水位偏差および流量偏差が大きい場合、第３比例ゲインが大きくなるため、蒸気発生器７内における冷却材の流出入の過渡変化時において、ＰＩ制御を迅速に応答させることができる。

　続いて、図５を参照して、実施例２に係る給水装置７０について説明する。ここで、図５は、原子炉の定格運転時における給水制御部の給水バイパス弁に関する制御ブロック図である。なお、実施例２では、重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。実施例２に係る給水装置７０の給水制御部７１は、原子炉５の定格運転時における給水バイパス弁４４の給水制御が実施例１と異なっており、蒸気発生器７内の水位だけでなく、給水流量および蒸気流量に基づいて、給水バイパス弁４４が制御されている。

　具体的に、給水制御部７１は、第１ＰＩ制御部（第１フィードバック制御部）７５と、第２ＰＩ制御部（第２フィードバック制御部）７６とを有している。

　第１ＰＩ制御部７５は、タービン２２の流入口周りの蒸気の圧力に応じて設定される目標水位と、蒸気発生器７内の水位との水位偏差である制御入力信号（第１制御入力信号）に対し、比例制御と、積分制御とを行うことで、制御入力信号をフィードバック制御（ＰＩ制御）している。そして、第１ＰＩ制御部７５は、ＰＩ制御後の制御入力信号を制御出力信号（第１制御出力信号）として出力する。なお、目標水位は、図２のグラフＧ１と同様となる図５に示すグラフＧ１に基づいて設定される。

　第２ＰＩ制御部７６は、その入力側に第１ＰＩ制御部７５と給水流量計４８と蒸気流量計４７とが接続されている。そして、第２ＰＩ制御部７６は、入力された制御出力信号と、給水流量計４８により検出した給水流量と蒸気流量計４７により検出した蒸気流量との流量偏差である制御入力信号（第２制御入力信号）と、から導出される導出信号に対し、比例制御と、積分制御とを行うことで、導出信号をフィードバック制御（ＰＩ制御）している。そして、第２ＰＩ制御部７６は、ＰＩ制御後の導出信号を、主給水弁４２を制御する制御出力信号（第２制御出力信号）として出力する。よって、給水制御部７１は、原子炉５が定格運転を行う場合、制御出力信号を主給水弁４２へ向けて出力することで、主給水弁４２による給水制御を行うことが可能となる。

　以上の構成によれば、原子炉５の定格運転時において、水位偏差が微小変化領域Ｄ内である場合、給水制御部７１は、給水バイパス弁４４を水位偏差および流量偏差に基づいてＰＩ制御することができる。これにより、給水制御部７１は、複数のパラメータに基づいて、給水制御することができるため、原子力施設１の運転状況に則して、給水バイパス弁４４を制御することができ、目標水位となるように精度良く給水制御を行うことができる。

　続いて、図６を参照して、実施例３に係る給水装置８０について説明する。ここで、図６は、原子炉の定格運転時における実施例３の給水制御部の給水バイパス弁に関する制御ブロック図である。なお、実施例３では、重複した記載を避けるべく、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。実施例３に係る給水装置８０は、原子炉５の定格運転時における給水バイパス弁４４の給水制御が実施例１と異なっており、蒸気発生器７内の水位に基づいて、給水バイパス弁４４をファジィ制御している。

　具体的に、給水制御部８１は、水位変化率導出部８５と、ファジィ制御部８６と、積分制御部８７とを有している。

　水位変化率導出部８５は、水位計４９の検出結果に基づいて、単位時間当たりの蒸気発生器７内の水位の変化から、水位変化率を導出し、導出した水位変化率をファジィ制御部８６へ向けて出力している。

　ファジィ制御部８６は、タービン２２の流入口周りの蒸気の圧力に応じて設定される目標水位と蒸気発生器７内の水位との水位偏差と、入力された水位変化率とに基づいて、ファジィ制御を行って、給水バイパス弁４４を制御する制御出力信号を出力する。具体的に、ファジイ制御部８６は、入力される水位偏差がプラスである場合、水位偏差のプラス方向の大きさに応じて、給水バイパス弁４４の開度を開弁側に作動させる制御を行う。一方で、ファジィ制御部８６は、入力される水位偏差がマイナスである場合、水位偏差のマイナス方向の大きさに応じて、給水バイパス弁４４の開度を閉弁側に作動させる制御を行う。また、ファジィ制御部８６は、水位変化率がプラスである場合、水位変化率のプラス方向の大きさに応じて、給水バイパス弁４４の開度を開弁側に作動させる制御を行う。一方で、ファジィ制御部８６は、水位変化率がマイナスである場合、水位変化率のマイナス方向の大きさに応じて、給水バイパス弁４４の開度を閉弁側に作動させる制御を行う。なお、目標水位は、図２のグラフＧ１と同様となる図６に示すグラフＧ１に基づいて設定される。

　積分制御部８７は、制御出力信号に対し、積分制御を行っている。そして、積分制御部８７は、積分制御後の制御出力信号を、給水バイパス弁４４の制御出力信号として出力する。よって、給水制御部８１は、原子炉５が定格運転を行う場合、制御出力信号を給水バイパス弁４４へ向けて出力することで、給水バイパス弁４４による給水制御を行うことが可能となる。

　以上の構成によれば、原子炉５の定格運転時において、水位偏差が微小変化領域Ｄ内である場合、給水制御部８１は、水位偏差および水位変化率に基づいて、給水バイパス弁４４をファジィ制御することができる。このとき、給水制御部８１は、蒸気発生器７内の水位を水位計４９により検出すればよく、ファジィ制御に要するパラメータを少なくすることができる。このため、給水制御部８１は、外乱等の影響を受けにくく、また、簡易な構成で給水バイパス弁４４をファジィ制御することができる。

　ここで、図７を参照して、実施例１ないし３の給水装置４０，７０，８０の給水制御によって変化する給水流量の揺らぎについて比較する。図７は、従来および実施例１ないし３の給水流量の揺らぎ幅の比較に関する説明図である。図７を見るに、原子炉５の定格運転時において、給水制御部が主給水弁を作動させた従来の構成の場合、給水流量の揺らぎ幅は大きなものとなっている。しかしながら、実施例１のように、原子炉５の定格運転時において、給水制御部４５が主給水弁４２を作動させずに、給水バイパス弁４４を実施例１の構成で作動させた場合は、従来に比して、給水流量の揺らぎ幅を約８０％減少させることができる。同様に、原子炉５の定格運転時において、給水制御部７１，８１が主給水弁４２を作動させずに、給水バイパス弁４４を実施例２および３の構成で作動させた場合も、従来に比して、給水流量の揺らぎ幅を約８０％減少させることができる。

　なお、実施例１ないし３の給水装置４０，７０，８０の給水制御部４５，７１，８１は、必要に応じて、不感帯を有しない従来の給水制御に切換可能に構成してもよい。

　以上のように、本発明に係る給水装置は、加圧水型原子炉を有する原子力施設において有用であり、特に、蒸気発生器内の水位を目標水位に維持する場合に適している。

　１　　原子力施設
　３　　原子炉冷却系
　４　　タービン系
　５　　原子炉
　６ａ　コールドレグ
　６ｂ　ホットレグ
　７　　蒸気発生器
　８　　加圧器
　１５　燃料集合体
　１６　制御棒
　２１　蒸気管
　２２　タービン
　２３　復水器
　２４　給水ポンプ
　２５　発電機
　２６　給水管
　２７　冷却管
　２８　取水管
　２９　排水管
　４０　給水装置
　４２　主給水弁
　４３　バイパス管
　４４　給水バイパス弁
　４５　給水制御部
　４７　蒸気流量計
　４８　給水流量計
　４９　水位計
　５１　第２可変ゲイン設定部
　５２　第４ＰＩ制御部
　５３　第３可変ゲイン設定部
　５４　第５ＰＩ制御部
　５７　第１温度センサ
　５８　第２温度センサ
　６１　第１可変ゲイン設定部
　６２　第３ＰＩ制御部
　６３　主給水弁開度設定部
　６４　加算部
　６５　給水バイパス弁のＰＩ制御部
　７０　給水装置（実施例２）
　７１　給水制御部（実施例２）
　７５　第１ＰＩ制御部
　７６　第２ＰＩ制御部
　８０　給水装置（実施例３）
　８１　給水制御部（実施例３）
　８５　水位変化率導出部
　８６　ファジィ制御部
　８７　積分制御部
　Ｄ　　微小変化領域

Claims

　原子力施設に設けられた蒸気発生器へ向けて冷却材を供給するために、前記蒸気発生器に接続された主給水管と、
　前記主給水管に設けられ、定格容量の大きな主給水弁と、
　前記主給水弁の上流側と下流側との前記主給水管に接続される給水バイパス管と、
　前記給水バイパス管に設けられ、前記主給水弁に比して、定格容量の小さな給水バイパス弁と、
　前記蒸気発生器内の冷却材の水位を検出可能な水位検出手段と、
　前記水位検出手段によって検出された検出水位に基づいて、前記主給水弁と前記給水バイパス弁とを制御して、前記蒸気発生器に供給される冷却材の給水流量を制御可能な給水制御部と、を備え、
　前記給水制御部は、
　予め設定された前記蒸気発生器内の冷却材の目標水位と前記検出水位との水位偏差が、予め設定された微小変化領域内である場合、前記微小変化領域を前記主給水弁の不感帯として前記主給水弁を制御せず、前記給水バイパス弁を制御して給水流量を制御する一方で、
　前記水位偏差が前記微小変化領域を超えて変化する場合、前記主給水弁および前記給水バイパス弁を制御して給水流量を制御することを特徴とする給水装置。
　前記給水制御部は、
　前記水位偏差が制御入力信号として入力され、入力された前記制御入力信号をフィードバック制御し、フィードバック制御後の前記制御入力信号を制御出力信号として出力するフィードバック制御部を有し、
　前記給水バイパス弁は、前記制御出力信号に基づいて作動することを特徴とする請求項１に記載の給水装置。
　前記蒸気発生器へ流入する冷却材の給水流量を検出する給水流量検出手段と、
　前記蒸気発生器から流出する蒸気の蒸気流量を検出する蒸気流量検出手段と、をさらに備え、
　前記給水制御部は、
　前記水位偏差が第１制御入力信号として入力され、入力された前記第１制御入力信号をフィードバック制御し、フィードバック制御後の前記第１制御入力信号を第１制御出力信号として出力する第１フィードバック制御部と、
　前記第１制御出力信号が入力されると共に、前記給水流量と前記蒸気流量との流量偏差が第２制御入力信号として入力され、入力された前記第１制御出力信号と前記第２制御入力信号とから導出された導出信号をフィードバック制御し、フィードバック制御後の前記導出信号を第２制御出力信号として出力する第２フィードバック制御部と、を有し、
　前記給水バイパス弁は、前記第２制御出力信号に基づいて作動することを特徴とする請求項１に記載の給水装置。
　前記給水制御部は、
　前記水位偏差が第１制御入力信号として入力され、前記検出水位の水位変化率が第２制御入力信号として入力され、入力された前記第１制御入力信号と前記第２制御入力信号とに基づいてファジィ制御して出力された信号を第１制御出力信号として出力するファジィ制御部と、
　入力された前記第１制御出力信号を積分制御して、積分制御後の前記第１制御出力信号を第２制御出力信号として出力する積分制御手段と、を有し、
　前記給水バイパス弁は、前記第２制御出力信号に基づいて作動することを特徴とする請求項１に記載の給水装置。
　前記蒸気発生器から流出する蒸気の蒸気流量を検出する蒸気流量検出手段と、をさらに備え、
　前記給水制御部は、
　前記水位偏差が第３制御入力信号として入力され、入力された前記第３制御入力信号に対し、前記不感帯となる前記微小変化領域を有する第１比例ゲインを設定する第１可変ゲイン設定部と、
　前記第１比例ゲインが設定された前記第３制御入力信号をフィードバック制御して、第３制御出力信号として出力する第３フィードバック制御部と、
　前記蒸気流量が第４制御入力信号として入力され、入力された前記第４制御入力信号と予め定められた関数とから導出された信号を、第４制御出力信号として出力する関数設定部と、
　前記第３制御出力信号と前記第４制御出力信号を加算して導出された信号を、加算制御出力信号として出力する加算部と、を有し、
　前記主給水弁は、前記加算制御出力信号に基づいて作動することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の給水装置。
　前記原子力施設に設けられた原子炉の出力状態を検出する原子炉出力検出手段をさらに備え、
　前記給水制御部は、
　前記水位偏差が第５制御入力信号として入力され、入力された前記第５制御入力信号に対し、前記原子炉の出力状態に応じて可変する第２比例ゲインを設定する第２可変ゲイン設定部と、
　前記第２比例ゲインが設定された前記第５制御入力信号をフィードバック制御して、第５制御出力信号として出力する第４フィードバック制御部と、
　前記第５制御出力信号が入力されると共に、前記給水流量と前記蒸気流量との流量偏差が第６制御入力信号として入力され、入力された前記第５制御出力信号と前記第６制御入力信号とから導出された導出信号に対し、前記導出信号の制御値の大きさに応じて可変する第３比例ゲインを設定する第３可変ゲイン設定部と、
　前記第３比例ゲインが設定された前記導出信号をフィードバック制御して、第６制御出力信号として出力する第５フィードバック制御部と、を有し、
　前記主給水弁は、前記第６制御出力信号に基づいて作動することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の給水装置。
　前記第２比例ゲインは、前記原子炉の出力状態が、低出力状態から高出力状態へ変化するに従って大きくなることを特徴とする請求項６に記載の給水装置。
　前記第３比例ゲインは、前記導出信号の制御値の大きさが大きく変化するに従って大きくなっていくことを特徴とする請求項６または７に記載の給水装置。