JPH0140242B2 - - Google Patents
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- JPH0140242B2 JPH0140242B2 JP630984A JP630984A JPH0140242B2 JP H0140242 B2 JPH0140242 B2 JP H0140242B2 JP 630984 A JP630984 A JP 630984A JP 630984 A JP630984 A JP 630984A JP H0140242 B2 JPH0140242 B2 JP H0140242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- pump
- water supply
- upstream
- pump group
- 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
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Flow Control (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は原子力発電プラント内のポンプの流量
制御装置に係り、特にポンプの維持に必要な最小
流量を確保するための再循環流量の制御を、原子
炉の水位を大きく変動させることなく行える機能
を有したポンプの流量制御装置に関する。 〔発明の背景〕 第１図は原子力発電プラント内のポンプの最少
流量を確保するための制御系統を示すもので、タ
ービン（図示せず）で仕事を終えた蒸気は復水器
１で凝縮され、復水配管２を通り復水ポンプ３、
給水ポンプ４を通過し、給水配管５を経て原子炉
６へ給水される。これらの復水ポンプ３、給水ポ
ンプ４群には常にある最少流量の水を流してその
さびつき等を防止する必要がある。このため両ポ
ンプの共通設備として、給水ポンプ４の出口から
分岐した再循環系が設けられている。即ちポンプ
入口流量計１５、流量発信器１６によつてポンプ
の入口流量を検出し、その値が原子炉負荷の低下
等により最少流量になつた場合には、流量スイツ
チ１７が動作して空気切替三方弁１８を動作さ
せ、再循環系１９を開動作させて最少流量を確保
している。しかしこの第１図の構成では復水ポン
プ３と給水ポンプ４に対して再循環系が共通の設
備であるため、復水ポンプ３が運転している間は
給水ポンプ４が全台停止しても再循環弁１９を開
いて復水ポンプの最小流量を確保している。従つ
てこのような場合給水ポンプ４が運転れていない
時でも給水ポンプ４を通水させているので、給水
ポンプ４に不純物の付着、かじりつき等の不具合
が生じやすかつた。 そこで、プラント試運転時やプラント起動時に
は復水ポンプの単独運転を上記のような問題を起
さずに行えるようにするために、復水ポンプ入口
から分岐する復水ポンプ再循環系を別に設けた構
造が最近のプラントで用いられるようになつた。
このような従来の流量制御装置を第２図に示す。
同図では、第１図の系統に、復水ポンプ３の入口
流量計７、流量発信器８、流量スイツチ９、空気
切替三方弁１０、及び再循環弁１１が設けられ、
これらによつて第１図の場合と同様にして復水ポ
ンプ３の最少流量を確保している。この最小流量
確保のための制御を論理的に示すと第３図とな
る。但し本図では再循環弁１１についてのもので
あるが、再循環弁１９も同様である。同図に於て
この制御が自動側に設定されており、アンド条件
１０１の一方はオンとする。プラント負荷の減少
に伴いポンプ流量Ｑが減少し、第４図に示すよう
にQLになると流量スイツチ９が作動してオア条
件２０１が成立し、これはループによつて自己保
持されるとともにアンド条件１０１を成立させ、
これによつてオア条件２０２が成立して再循環弁
１１が全開となり、流量Ｑは第４図のようにΔQ
増大して最小流量を確保する。この状態でプラン
ト負荷が増大し流量がQLに達すると流量スイツ
チ９からの信号により上記ループがオフしてアン
ド条件１０１が不成立となり、これによつてオア
条件２０２も不成立で再循環弁１１が全開し、再
循環系の流量ΔQがなくなる。このように復水ポ
ンプ３、給水ポンプ４が直列に接続されて給水さ
れるシステムにおいて各々のポンプの再循環流量
は今日の1100MW原子力プラントではポンプ流量
の約25％に相当し、復水ポンプ３と給水ポンプ４
の再循環弁１１，１９がほぼ同一時期に開閉動作
することが予想される。第５図は再循環弁が２台
分同時に開動作した場合のポンプの動作を示す図
でポンプのＱ−Ｈ特性CPと復水給水システムロ
スカーブＡとの交点イで運転されている状態で再
循環弁が開動作すれば、再循環系のシステムロス
カーブＣがロスカーブＡに加算され、結局合成さ
れた新しいシステムロスカーブはＢとなり、ポン
プはこれと特性CPとの交点口で運転されること
になる。これによりポンプ流量ＱはQ1からQ2に
増加し圧力はH1からH2に下がる。この圧力低下
によつて原子炉水位の低下が一時的に発生する。
即ち、第４図に示したようにＱ＝QLになつて再
循環系の弁１１，１９が全開した時は原子炉水位
が低下する。又Ｑ＝QHになつて弁１１，１９が
閉動作した時は逆に原子炉水位は上昇する。第４
図では実線は２台同時に開いた場合を示し点線の
水位は１台分を模擬したものである。このように
２台分が同時に開閉動作した場合1100MW原子力
プラントでは水位高又は低の警報が出ることは確
実であり、水位低スクラムの危険性もある。 〔発明の目的〕 本発明の目的は上記した従来技術の欠点を除去
し、ポンプ入口圧力の低下を防止し、安定した給
水を確保して原子炉水位の安定を確保することの
できるポンプの流量制御装置を提供するにある。 〔発明の概要〕 本発明は、復水ポンプの流量によつてその再循
環弁の開閉動作を制御するのではなく、下流側に
ある給水ポンプの運転台数が上流側にある復水ポ
ンプの運転台数より多い場合、及び上流側の復水
ポンプの運転台数が多い場合でもプラント負荷が
大で合計給水流量（これは発電機出力又はタービ
ン第一段の圧力でも判定できる）がある規定値以
上となつた場合は所要の流量が復水ポンプに確保
されるのでその再循環弁は閉状態とし、合計給水
流量が小さくかつ復水ポンプの運転台数の方が給
水ポンプのそれよりも大の場合のみ復水ポンプの
再循環弁を開とするようにしたことを特徴とする
ものである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を第６図により説明す
る。原子炉６へ給水される主系統は第２図と同一
であるが、本発明では復水ポンプ３の入口流量に
よる制御は行わないので、第２図の入口流量計
７、流量発振器８及び流量スイツチ９が除去さ
れ、代つて本発明の流量制御装置２７が設けられ
ている。本実施例では下流側の給水ポンプ３台の
うち、50％容量のタービン駆動給水ポンプ３０が
２台、25％容量のモータ駆動給水ポンプ３１が７
台としており（従来例の第１，２図ではこれらを
まとめて給水ポンプ４と称した）、流量制御装置
２７は復水ポンプ運転台数を示すモータしや断器
の接点信号２５及び給水ポンプ３０，３１の運転
台数を示すモータしや断器もしくはタービンの制
御油圧信号２６を取り込み、その出力信号２８を
上流側の復水ポンプ３の空気切替三方弁１０に入
力し、再循環系路１１の開閉を制御する。 制御装置２７の基本的な制御動作を、復水ポン
プ及び給水ポンプの運転状態S1〜S10に対して示
したのが第１表である。
制御装置に係り、特にポンプの維持に必要な最小
流量を確保するための再循環流量の制御を、原子
炉の水位を大きく変動させることなく行える機能
を有したポンプの流量制御装置に関する。 〔発明の背景〕 第１図は原子力発電プラント内のポンプの最少
流量を確保するための制御系統を示すもので、タ
ービン（図示せず）で仕事を終えた蒸気は復水器
１で凝縮され、復水配管２を通り復水ポンプ３、
給水ポンプ４を通過し、給水配管５を経て原子炉
６へ給水される。これらの復水ポンプ３、給水ポ
ンプ４群には常にある最少流量の水を流してその
さびつき等を防止する必要がある。このため両ポ
ンプの共通設備として、給水ポンプ４の出口から
分岐した再循環系が設けられている。即ちポンプ
入口流量計１５、流量発信器１６によつてポンプ
の入口流量を検出し、その値が原子炉負荷の低下
等により最少流量になつた場合には、流量スイツ
チ１７が動作して空気切替三方弁１８を動作さ
せ、再循環系１９を開動作させて最少流量を確保
している。しかしこの第１図の構成では復水ポン
プ３と給水ポンプ４に対して再循環系が共通の設
備であるため、復水ポンプ３が運転している間は
給水ポンプ４が全台停止しても再循環弁１９を開
いて復水ポンプの最小流量を確保している。従つ
てこのような場合給水ポンプ４が運転れていない
時でも給水ポンプ４を通水させているので、給水
ポンプ４に不純物の付着、かじりつき等の不具合
が生じやすかつた。 そこで、プラント試運転時やプラント起動時に
は復水ポンプの単独運転を上記のような問題を起
さずに行えるようにするために、復水ポンプ入口
から分岐する復水ポンプ再循環系を別に設けた構
造が最近のプラントで用いられるようになつた。
このような従来の流量制御装置を第２図に示す。
同図では、第１図の系統に、復水ポンプ３の入口
流量計７、流量発信器８、流量スイツチ９、空気
切替三方弁１０、及び再循環弁１１が設けられ、
これらによつて第１図の場合と同様にして復水ポ
ンプ３の最少流量を確保している。この最小流量
確保のための制御を論理的に示すと第３図とな
る。但し本図では再循環弁１１についてのもので
あるが、再循環弁１９も同様である。同図に於て
この制御が自動側に設定されており、アンド条件
１０１の一方はオンとする。プラント負荷の減少
に伴いポンプ流量Ｑが減少し、第４図に示すよう
にQLになると流量スイツチ９が作動してオア条
件２０１が成立し、これはループによつて自己保
持されるとともにアンド条件１０１を成立させ、
これによつてオア条件２０２が成立して再循環弁
１１が全開となり、流量Ｑは第４図のようにΔQ
増大して最小流量を確保する。この状態でプラン
ト負荷が増大し流量がQLに達すると流量スイツ
チ９からの信号により上記ループがオフしてアン
ド条件１０１が不成立となり、これによつてオア
条件２０２も不成立で再循環弁１１が全開し、再
循環系の流量ΔQがなくなる。このように復水ポ
ンプ３、給水ポンプ４が直列に接続されて給水さ
れるシステムにおいて各々のポンプの再循環流量
は今日の1100MW原子力プラントではポンプ流量
の約25％に相当し、復水ポンプ３と給水ポンプ４
の再循環弁１１，１９がほぼ同一時期に開閉動作
することが予想される。第５図は再循環弁が２台
分同時に開動作した場合のポンプの動作を示す図
でポンプのＱ−Ｈ特性CPと復水給水システムロ
スカーブＡとの交点イで運転されている状態で再
循環弁が開動作すれば、再循環系のシステムロス
カーブＣがロスカーブＡに加算され、結局合成さ
れた新しいシステムロスカーブはＢとなり、ポン
プはこれと特性CPとの交点口で運転されること
になる。これによりポンプ流量ＱはQ1からQ2に
増加し圧力はH1からH2に下がる。この圧力低下
によつて原子炉水位の低下が一時的に発生する。
即ち、第４図に示したようにＱ＝QLになつて再
循環系の弁１１，１９が全開した時は原子炉水位
が低下する。又Ｑ＝QHになつて弁１１，１９が
閉動作した時は逆に原子炉水位は上昇する。第４
図では実線は２台同時に開いた場合を示し点線の
水位は１台分を模擬したものである。このように
２台分が同時に開閉動作した場合1100MW原子力
プラントでは水位高又は低の警報が出ることは確
実であり、水位低スクラムの危険性もある。 〔発明の目的〕 本発明の目的は上記した従来技術の欠点を除去
し、ポンプ入口圧力の低下を防止し、安定した給
水を確保して原子炉水位の安定を確保することの
できるポンプの流量制御装置を提供するにある。 〔発明の概要〕 本発明は、復水ポンプの流量によつてその再循
環弁の開閉動作を制御するのではなく、下流側に
ある給水ポンプの運転台数が上流側にある復水ポ
ンプの運転台数より多い場合、及び上流側の復水
ポンプの運転台数が多い場合でもプラント負荷が
大で合計給水流量（これは発電機出力又はタービ
ン第一段の圧力でも判定できる）がある規定値以
上となつた場合は所要の流量が復水ポンプに確保
されるのでその再循環弁は閉状態とし、合計給水
流量が小さくかつ復水ポンプの運転台数の方が給
水ポンプのそれよりも大の場合のみ復水ポンプの
再循環弁を開とするようにしたことを特徴とする
ものである。 〔発明の実施例〕 以下本発明の一実施例を第６図により説明す
る。原子炉６へ給水される主系統は第２図と同一
であるが、本発明では復水ポンプ３の入口流量に
よる制御は行わないので、第２図の入口流量計
７、流量発振器８及び流量スイツチ９が除去さ
れ、代つて本発明の流量制御装置２７が設けられ
ている。本実施例では下流側の給水ポンプ３台の
うち、50％容量のタービン駆動給水ポンプ３０が
２台、25％容量のモータ駆動給水ポンプ３１が７
台としており（従来例の第１，２図ではこれらを
まとめて給水ポンプ４と称した）、流量制御装置
２７は復水ポンプ運転台数を示すモータしや断器
の接点信号２５及び給水ポンプ３０，３１の運転
台数を示すモータしや断器もしくはタービンの制
御油圧信号２６を取り込み、その出力信号２８を
上流側の復水ポンプ３の空気切替三方弁１０に入
力し、再循環系路１１の開閉を制御する。 制御装置２７の基本的な制御動作を、復水ポン
プ及び給水ポンプの運転状態S1〜S10に対して示
したのが第１表である。
本発明によれば復水給水系の圧力変動が小さく
従つて原子炉の水位変動を大巾に減少させること
ができ、また復水ポンプ入口の流量検出系が不要
となるため配管配置上の制限が緩和され、更にプ
ラントの熱効率上も向上するという効果がある。
従つて原子炉の水位変動を大巾に減少させること
ができ、また復水ポンプ入口の流量検出系が不要
となるため配管配置上の制限が緩和され、更にプ
ラントの熱効率上も向上するという効果がある。
第１図及び第２図は従来方法によるポンプ最少
流量確保のための制御系統図、第３図は従来の再
循環弁の制御論理を示す図、第４図は再循環弁の
開閉動作とそれによる原子炉水位変動の説明図、
第５図は給水系の圧力と流量との関係を示す図、
第６図は本発明を適用した時の最少流量確保のた
めの制御系統図、第７図は本発明の実施例を示す
論理構成図である。 １……復水器、３……復水ポンプ、６……原子
炉、１１，１９……再循環弁、２５，２６……モ
ータしや断器接点信号、２７……制御装置、３
０，３１……給水ポンプ、１０１〜１１５……オ
ア条件、２１０〜２１９……アンド条件。
流量確保のための制御系統図、第３図は従来の再
循環弁の制御論理を示す図、第４図は再循環弁の
開閉動作とそれによる原子炉水位変動の説明図、
第５図は給水系の圧力と流量との関係を示す図、
第６図は本発明を適用した時の最少流量確保のた
めの制御系統図、第７図は本発明の実施例を示す
論理構成図である。 １……復水器、３……復水ポンプ、６……原子
炉、１１，１９……再循環弁、２５，２６……モ
ータしや断器接点信号、２７……制御装置、３
０，３１……給水ポンプ、１０１〜１１５……オ
ア条件、２１０〜２１９……アンド条件。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 上流側ポンプ群及び下流側ポンプ群の各々に
給水対象をバイパスして各ポンプに対して定めら
れた最小流量を確保するための再循環系路を有し
た給水システムに於るポンプの流量制御装置に於
て、上流側及び下流側ポンプ群の各ポンプが運転
されているか否かを示す運転状態信号を入力とす
るとともに、該運転状態信号と各ポンプの容量と
から下流側ポンプ群の合計流量が上流側ポンプ群
の運転中のポンプに対して予め定められた最少流
量を下まわらないという最小条件が満されている
時には上流側ポンプ群の再循環系路を閉状態に保
つように制御し、上記最小条件が満されていない
時には上流側ポンプ群の再循環系路を開状態とす
るように制御する機能を有したことを特徴とする
ポンプの流量制御装置。 ２ 前記給水対象へ実際に供給されている給水流
量もしくは該給水流量に対応して変動する給水対
象の状態量をも入力するとともに、上記給水流量
もしくは状態量が予め定められた値をこえた時に
は前記運転状態信号の内容に関係なく上流側ポン
プ群の再循環系路を閉状態に保つ制御機構を付加
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のポンプの流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP630984A JPS60152804A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | ポンプの流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP630984A JPS60152804A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | ポンプの流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60152804A JPS60152804A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH0140242B2 true JPH0140242B2 (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=11634768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP630984A Granted JPS60152804A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | ポンプの流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60152804A (ja) |
-
1984
- 1984-01-19 JP JP630984A patent/JPS60152804A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60152804A (ja) | 1985-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |