JPH02247404A - 給水ポンプ最小流量制御装置 - 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、蒸気タービンプラントの給水ポンプの最小流
量制御装置に係わり、特にタービン駆動給水ポンプの予
備機となる電動機駆動給水ポンプを１台のみみ設置され
た蒸気プラントプラントのタービン駆動給水ポンプ最小
流量制御装置にする。

（従来の技術） 第４図は、電動機駆動給水ポンプ１台、タービン駆動給
水ポンプ２台を設けた原子カプラントの概略系統図であ
って、原子炉１で発生した蒸気はタービン２に供給され
、そこで仕事を行なって発電機３を回転駆動して電力を
発生させる。

上記タービン２で膨張して仕事を行なった蒸気は復水器
４に導かれ、そこで外部から供給される冷却水によって
冷却され復水となる。この復水は低圧復水ポンプ５およ
び高圧復水ポンプ６によって順次昇圧された後低圧給水
加熱器７に送られ、そこでタービン２から抽気された抽
気蒸気によって加熱されて温度上昇される。そして、こ
の温度上昇した復水は給水ポンプ８でさらに昇圧され、
高圧給水加熱器９でさらに所定温度まで加熱された後、
原子炉１に送給される。

上記給水ポンプ８は、タービン２の抽気によって駆動さ
れるタービン駆動給水ポンプｌＯと電動機によって駆動
される電動機駆動給水ポンプ１１とによって構成されて
おり、上記各給水ポンプ１０．１１は互いに並列に接続
され、電動機駆動給水ポンプ１１は、タービン駆動給水
ポンプ１０が使用できないプラント起動・停止時や、タ
ービン駆動給水ポンプ１０の故障時の予備給水ポンプと
して使用される。

ところで、一般にポンプには締切運転による過熱を避は
安定に運転を継続させる必要から必要最小流量が決めら
れており、給水要求量が上記必要最小流量を下廻る場合
には、上記ポンプには必要最小流量を流し、余分の水を
復水器に逃がすことが行なわれている。すなわち、上記
タービン駆動給水ポンプ１０および電動機駆動給水ポン
プ１１には、上記最小流量を保つために給水ポンプから
復水器に給水を循環させるための、給水ポンプミニマム
フロー系統が設けられている。

上記給水ポンプミニマムフロー系統は、タービン駆動供
給ポンプ１０および電動機駆動給水ポンプ１１の吐出側
から、それぞれミニマムフロー配管１２．１３を分岐導
出し、そのミニマムフロー配管１２．１３を復水器４に
接続したものであって、各ミニマムフロー配管１２．１
３には、それぞれミニマムフロー弁１４．１５が設けら
れている。

上記タービン駆動給水ポンプ１０の吸込側には、タービ
ン駆動給水ポンプ吸込流量検出器１６゛がそれぞれ設け
られており、各タービン駆動給水ポンプ吸込流量検出器
１６によって検出された吸込流量信号が、ミニマムフロ
ー弁制御装置１７に入力され、タービン駆動給水ポンプ
の吸込流量が所定値以下になったとき、ミニマムフロー
弁１４を開けるようにしである。また、同様に電動機駆
動給水ポンプ１１の吸込側にも図示しない電動機駆動給
水ポンプ吸込流量検出器が設けられており、その検出信
号によりミニマムフロー弁制御装置を介してミニマムフ
ロー弁１５が開閉制御されるようにしである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、プラント起動時においては、給水ポンプとし
てはまず電動機駆動給水ポンプ１１を使用し、その後所
定のプラント負荷まで上昇してからタービン駆動給水ポ
ンプ１０を起動し、電動機駆動給水ポンプ１１を停止す
るという運転を行なうのが一般的であり、これをＭ／Ｔ
切替と呼んでいる。また、プラント停止時には起動時と
逆の運転となるＴ／Ｍ切替を行なう。

ところが、電動機駆動給水ポンプが１台のプラントにお
いては、Ｍ／Ｔ切替は次の理由から、電動機駆動給水ポ
ンプが２台設けられたプラントに較べてプラント負荷が
低い時点で行なう必要がある。

すなわち、電動機駆動給水ポンプが２台設けられたプラ
ントにおいては、電動機駆動給水ポンプ１台運転中に他
方の電動機駆動給水ポンプが予備機となっており、運転
中の電動機駆動給水ポンプが故障で停止した場合には、
予備機が起動し、原子炉への給水が継続できるようにな
っている。

しかし、電動機駆動給水ポンプが１台のプラントにおい
ては、電動機駆動給水ポンプが運転中にその予備機がな
いため、電動機駆動給水ポンプが故障で停止した際には
、原子炉給水が喪失し、原子炉等の水位に大きな影響を
与える可能性がある。

そこで、電動機駆動給水ポンプ１１が１台のみのプラン
トにおいては、上記原子炉等の水位への影響ができるだ
け小さくてすむような給水流量が小さい、すなわちプラ
ント負荷が低い時期にＭ／Ｔ切替を行なう必要がある。

ところが、給水ポンプ駆動用タービンには固有の危険回
転数が存在するので、この危険回転数付近を避けた回転
数で運転する必要がある。通常給水ポンプ駆動用タービ
ンはこの危険回転数より払上で十分余裕がある回転数で
運転されているが、Ｍ／Ｔ切替を早い時期に低いプラン
ト負荷すなわち低給水流量で行なうと、危険回転数に対
して余裕が少ない回転数で給水ポンプ駆動用タービンを
運転することになり、制御性が悪くまた給水ポンプ駆動
用タービンの健全性にも不都合が生じる等の問題がある
。

本発明はこのような点に鑑み、電動機駆動給水ポンプが
１台のみのプラントにおいて、Ｍ／Ｔ切替の時期が早ま
っても、給水ポンプ駆動用タービンが危険回転数に対し
て十分な余裕を有し、安定な運転が可能となるような給
水ポンプ最小流量制御装置を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するため、タービン駆動給水ポ
ンプの他に１台の電動機駆動給水ポンプを有する蒸気タ
ービンプラントにおけるタービン駆動給水ポンプ最小流
量制御装置において、タービン駆動給水ポンプの流量が
規定値以下の場合ばかりでなく、タービン駆動給水ポン
プが運転中であり、その給水ポンプを駆動する給水ポン
プ駆動用タービンの回転数が規定値以下の場合に、ター
ビン駆動給水ポンプミニマムフロー弁に対して全開指令
信号を出力するミニマムフロー弁制御装置を有すること
を特徴とするものである。

（作　用） Ｍ／Ｔ切替が早い時期、すなわち原子炉等への給水流量
が小さい時期において行なわれる場合に、タービン駆動
給水ポンプの流量が規定値以上になっても、給水ポンプ
駆動用タービンの回転数が規定値以下の場合には、ター
ビン駆動給水ポンプミニマムフロー弁が全開となってい
る。したがって、その時期においても給水ポンプを流れ
る復水の流量は大きくなり、給水ポンプ駆動用タービン
の運転回転数は危険回転数に対して十分な余裕を有する
ものとなる。

（実施例） 以下、第１図乃至第３図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。なお、第１図中第４図と同一部分には同
一符号を付しその詳細な説明は省略する。

第１図において、給水ポンプ駆動用タービン１０ａには
それぞれ回転数検出器２０が設けられており、その回転
数検出器２０によって検出された給水ポンプ駆動用ター
ビン１０ａの回転数信号もミニマムフロー弁制御装置１
７に入力されている。

ところで、第２図に示すように、ミニマムフロー弁制御
装置１７においては、タービン駆動給水ポンプ１０の吸
込流量信号が第１の比較器２１に入力され、そこで上記
吸込流量信号が設定流量値より小さい場合にミニマムフ
ロー弁開指令信号２３が出力され、これがＯＲ回路２４
に入力される。一方、上記ミニマムフロー弁制御装置１
７の第２の比較器２５に、上記回転数検出器２０から出
力された給水ポンプ駆動用タービン１０ａの回転数信号
が入力されており、そこで設定回転数信号と比較され、
上記回転数信号が設定回転数以下の場合には出力信号が
発生し、ＡＮＤ回路２６に入力される。上記ＡＮＤ回路
２６にはタービン駆動給水ポンプ１０の運転中の信号も
入力されており、上記タービン駆動給水ポンプ１０が運
転中でありかつ給水ポンプ駆動用タービン１０ａの回転
数が設定回転数以下の場合には、上記ＡＮＤ回路２６か
らミニマムフロー弁開指令信号２７が出力され、これが
前記ＯＲ回路２４に入力される。

したがって、上記ＯＲ回路２４にミニマムフロー弁開指
令信号２３．２７の少なくともいずれか一方が入力する
と、このミニマムフロー弁開指令が対応するミニマムフ
ロー弁１４に制御信号として印加され、そのミニマムフ
ロー弁１４が全開作動される。

第３図はタービン駆動給水ポンプ１台運転時の圧力−流
量特性曲線であって、Ｍ／Ｔ切替後においては、従来給
水ポンプ駆動用タービンは原子炉給水流ｆｉｌＱｏとシ
ステム抵抗曲線３０との交点Ａで運転され、この時の回
転数Ｎｏは給水ポンプ駆動用タービンの危険回転数Ｎｃ
から余り離れておらず、上記危険回転数Ｎｃに対して余
裕がない状態にある。

そこで、タービン駆動給水ポンプ用のミニマムフロー弁
を開けると、そのタービン駆動給水ポンプを流れる復水
流量はΔＱだけ増加しＱｌとなり、その結果タービン駆
動給水ポンプの吸込圧力はΔＰだけ減少する。一方この
とき原子炉給水圧力はＡ点と同じにする必要があるので
、Ｂ点で運転されることになり、このときの回転数はＮ
１となり危険回転数Ｎｃに対して十分な余裕ΔＮを有す
るようになる。

したがって、タービン駆動給水ポンプ用ミニマムフロー
弁閉のタイミングを、上記ミニマムフロー弁が開から閉
となってもＢ点以下とならないような０点における回転
数Ｎ２以上に給水ポンプ駆動用タービンの回転数が上昇
した点とすることによって、上記ミニマムフロー弁閉鎖
時に、給水ポンプ駆動用タービンの回転数を危険回転数
Ｎｃに対して十分な余裕をもたせることができる。

しかして、本発明においては、Ｍ／Ｔ切替後タービン駆
動給水ポンプの吸込流量が許容値以上となっても、給水
ポンプ駆動用タービンの回転数が危険回転数に対して十
分な余裕を有するような時点までは、タービン駆動給水
ポンプ用ミニマムフロー弁が開は続けられ、給水ポンプ
駆動用タービンの運転が危険回転数に近い域で行なわれ
ることがなくなる。

なお、上記実施例においては、タービン駆動給水ポンプ
用ミニマムフロー弁の閉タイミングの検出方法として給
水ポンプ駆動用タービンの回転数信号を用いたが、これ
以外に給水流量信号やタービン駆動給水ポンプの吸込流
量信号を回転数信号に代えて使用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成したので電動機駆動給水ポン
プが１台のプラントにおいてＭ／Ｔ切替時期が早まった
場合でも、給水ポンプ駆動用タービンの回転数が所定値
以上になるまではミニマムフロー弁が開けられており、
上記タービンが危険回転数に接近した域で運転されるこ
とがなくなり、タービン駆動給水ポンプの健全性および
制御性を損なうことなく安全な運転を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の給水ポンプ最小流量制御装置の概略構
成図、第２図は本発明におけるミニマムフロー弁制御装
置の回路図、第３図はタービン駆動給水ポンプ用ミニマ
ムフロー弁の閉タイミング説明用のタービン駆動給水ポ
ンプの運転特性図、第４図は電動機駆動給水ポンプ１台
、タービン駆動給水ポンプ２台を設けた原子力発電プラ
ントの概略系統図である。 ｌＯ・・・タービン駆動給水ポンプ、１１・・・電動機
駆動給水ポンプ、１２．１３・・・ミニマムフロー配Ｌ
　１４，１５・・・ミニマムフロー弁、１７・・・ミニ
マムフロー弁制御装置、２０・・・回転数検出器、２１
・・・第１の比較器、２４・・・ＯＲ回路、２５・・・
第２の比較器、２６・・・ＡＮＤ回路、２３゜２７・・
・ミニマムフロー弁開指令信号。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第　１　図 第 図 第 図 漫 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タービン駆動給水ポンプの他に１台の電動機駆動給水ポ
   ンプを有する蒸気タービンプラントにおけるタービン駆
   動給水ポンプ最小流量制御装置において、タービン駆動
   給水ポンプの流量が規定値以下の場合ばかりでなく、タ
   ービン駆動給水ポンプが運転中であり、かつ給水ポンプ
   駆動用タービンの回転数が規定値以下の場合に、タービ
   ン駆動給水ポンプミニマムフロー弁に対して全開指令信
   号を出力するミニマムフロー弁制御装置を有することを
   特徴とする、タービン駆動給水ポンプ最小流量制御装置
   。