JP2023142911A - Water supply control system, water supply control device, water supply control method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、蒸気発生器の給水制御システム、給水制御装置、給水制御方法及びプログラムに関する。 The present disclosure relates to a water supply control system, a water supply control device, a water supply control method, and a program for a steam generator.
原子力プラントの蒸気発生器の給水流路には、主給水流路に加え、バイパス流路が設けられている。主給水流路には主給水弁が設けられ、バイパス流路には主給水バイパス弁が設けられている。従来、蒸気発生器からタービンへ供給される蒸気流量が多い高負荷のときには、主給水バイパス弁を閉じて主給水流路を通じて蒸気発生器へ冷却水を供給し、蒸気流量が少ない低負荷のときには、主給水弁を閉じてバイパス流路を通じて、蒸気発生器へ冷却水を供給する制御を行っている（特許文献１）。このように従来制御では、負荷に応じて、主給水流路とバイパス流路とを切り換えて、何れか１つの流路によって冷却水の給水を行っている。一方、より多くの給水流量を必要とするプラントに対して、主給水流路とバイパス流路の両方を使って、蒸気発生器へ冷却水を供給する方法が検討されている。主給水流路とバイパス流路を使用して給水する方法としては、例えば、負荷を上昇させる過程で、主給水バイパス弁を開としたまま、主給水弁を徐々に開いていく方法が考えられる。しかし、この方法では、主給水弁が微開状態で給水流量が変動し、給水制御が不安定となる可能性がある。 In addition to the main water supply flow path, a bypass flow path is provided in the water supply flow path of a steam generator of a nuclear power plant. The main water supply flow path is provided with a main water supply valve, and the bypass flow path is provided with a main water supply bypass valve. Conventionally, when the load is high and the flow rate of steam supplied from the steam generator to the turbine is high, the main water supply bypass valve is closed and cooling water is supplied to the steam generator through the main water flow path, and when the load is low and the flow rate of steam is low, the main water supply bypass valve is closed. , the main water supply valve is closed and cooling water is supplied to the steam generator through the bypass flow path (Patent Document 1). In this manner, in conventional control, the main water supply flow path and the bypass flow path are switched depending on the load, and cooling water is supplied through either one of the flow paths. On the other hand, for plants that require a larger flow rate of water supply, methods are being considered to supply cooling water to the steam generator using both the main water supply flow path and the bypass flow path. An example of a method for supplying water using the main water supply flow path and bypass flow path is to gradually open the main water supply valve while keeping the main water supply bypass valve open during the process of increasing the load. . However, with this method, the water supply flow rate fluctuates when the main water supply valve is slightly open, and water supply control may become unstable.
給水流量の変動を抑えつつ、主給水弁と主給水バイパス弁の両方を開状態に制御して、蒸気発生器への給水を行う方法が求められている。 There is a need for a method for supplying water to a steam generator by controlling both the main water supply valve and the main water supply bypass valve to an open state while suppressing fluctuations in the water supply flow rate.
本開示は、上記課題を解決することができる給水制御システム、給水制御装置、給水制御方法及びプログラムを提供する。 The present disclosure provides a water supply control system, a water supply control device, a water supply control method, and a program that can solve the above problems.
本開示の給水制御システムは、蒸気発生器へ冷却水を供給する給水系統を構成する主給水流路と、前記主給水流路に設けられる主給水弁と、前記給水系統を構成し、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御して前記冷却水の給水流量を制御する給水制御装置と、を有し、前記給水制御装置は、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする。 The water supply control system of the present disclosure includes a main water supply flow path that configures a water supply system that supplies cooling water to a steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, and a main water supply system that configures the water supply system. A main water supply bypass flow path that bypasses the water supply flow path, a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass flow path, and the main water supply valve and the main water supply bypass valve are controlled to control the water supply flow rate of the cooling water. and a water supply control device that calculates a first target opening degree based on the flow rate of steam supplied from the steam generator to the steam turbine, and calculates a first target opening degree and the first target opening degree. The main water supply bypass valve is closed so that the main water supply bypass valve closes, and a second target opening is calculated to compensate for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve. The main water supply valve which is in the closed state is opened so that the main water supply valve and the main water supply bypass valve are opened.
本開示の給水制御装置は、蒸気発生器へ冷却水を供給する主給水流路と、前記主給水流路に設けられる主給水弁と、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、を備える給水系統において、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御することによって前記冷却水の前記蒸気発生器への給水流量を制御する給水制御装置であって、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする。 The water supply control device of the present disclosure includes a main water supply flow path that supplies cooling water to a steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, and a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path. , a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass flow path, in which the water supply flow rate of the cooling water to the steam generator is controlled by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve. A water supply control device for controlling a main water supply bypass, which calculates a first target opening degree based on a steam flow rate supplied from the steam generator to a steam turbine, and controls the main water supply bypass so that the first target opening degree is achieved. Close the valve, calculate a second target opening to compensate for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve, and close the valve to the second target opening. The main water supply valve is opened, and the main water supply valve and the main water supply bypass valve are opened.
本開示の給水制御方法は、蒸気発生器へ冷却水を供給する主給水流路と、前記主給水流路に設けられる主給水弁と、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、を備える給水系統において、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御することによって給水流量を制御する給水制御方法であって、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする。 The water supply control method of the present disclosure includes a main water supply flow path that supplies cooling water to a steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, and a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path. , a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass flow path, and a water supply control method for controlling the water supply flow rate by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve, A first target opening degree is calculated based on the flow rate of steam supplied from the steam generator to the steam turbine, and the main water supply bypass valve is closed so that the first target opening degree is achieved, and the main water supply bypass valve is closed. A second target opening degree is calculated to compensate for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the valve, and the main water supply valve in the closed state is opened so as to reach the second target opening degree. , the main water supply valve and the main water supply bypass valve are opened.
本開示のプログラムは、コンピュータに、蒸気発生器へ冷却水を供給する主給水流路と、前記主給水流路に設けられる主給水弁と、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、を備える給水系統において、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御することによって給水流量を制御するコンピュータに、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする処理を実行させる。 The program of the present disclosure provides a computer with a main water supply channel that supplies cooling water to a steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply channel, and a main water supply bypass channel that bypasses the main water supply channel. and a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass flow path, the computer that controls the water supply flow rate by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve, A first target opening degree is calculated based on the steam flow rate supplied from the steam turbine to the steam turbine, and the main water supply bypass valve is closed so that the first target opening degree is achieved. A second target opening degree that compensates for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation is calculated, and the main water supply valve in the closed state is operated to open the main water supply valve in the closed state so that the second target opening degree is achieved. A process for opening the water supply valve and the main water supply bypass valve is executed.
上述の給水制御システム、給水制御装置、給水制御方法及びプログラムによれば、主給水弁と主給水バイパス弁の両方を開状態にして、蒸気発生器に給水することができる。 According to the above-described water supply control system, water supply control device, water supply control method, and program, water can be supplied to the steam generator by opening both the main water supply valve and the main water supply bypass valve.
以下、本開示の給水制御システムについて、図１～図７を参照して説明する。
＜実施形態＞
（構成）
本実施形態の給水制御システムの構成について、図１、図２を参照して説明する。
図１に、加圧水型（PWR：Pressurized Water Reactor）の原子力発電プラントにおける蒸気発生器の給水制御システムの概略図を示す。給水制御システム１００は、蒸気発生器１と、蒸気タービン４と、復水器５と、二次冷却ループ６と、給水制御装置１０と、を含む。蒸気発生器１には一次冷却ループ２が接続されている。一次冷却ループ２は、図示しない原子炉と蒸気発生器１との間で、一次冷却水を循環させる流路を形成している。一次冷却ループ２は、一次冷却水を循環させるための一次冷却ポンプＰ１を有している。蒸気発生器１は、一次冷却ループ２を循環する一次冷却水を加熱し蒸気を発生させる。発生した水蒸気は、水蒸気供給流路３を通じて、蒸気タービン４へ供給される。蒸気タービン４は、蒸気発生器１から供給された水蒸気の熱エネルギーを使用して回転駆動する。蒸気タービン４の回転軸は、図示しない発電機に連結されており、蒸気タービン４の回転駆動により、図示しない発電機が発電する。二次冷却ループ６は、蒸気発生器１と蒸気タービン４との間で、二次冷却水を循環させる流路を形成している。二次冷却ループ６は、水蒸気供給流路３と、主給水流路７と、主給水バイパス流路８と、を含む。復水器５は、二次冷却ループ６における蒸気タービン４の下流側に配置され、蒸気タービン４で仕事をした後の蒸気を水へ凝縮する。主給水流路７は、二次冷却水を循環させるポンプＰ２を有しており、ポンプＰ２により、復水器５にて凝縮された水（二次冷却水）が、蒸気発生器１と蒸気タービン４との間で循環するようになっている。主給水流路７におけるポンプＰ２よりも二次冷却水の流れ方向の下流側の分岐点７１では、主給水流路７から、主給水バイパス流路８が分岐している。主給水バイパス流路８には、主給水バイパス弁Ｖ２が設けられている。主給水バイパス弁Ｖ２の開度を調整することにより、主給水バイパス流路８を流れる二次冷却水の流量が制御される。主給水流路７における分岐点７１の下流側には、主給水弁Ｖ１が設けられている。主給水弁Ｖ１の開度を調整することにより、主給水流路７を流れる二次冷却水の流量が制御される。主給水バイパス流路８は、主給水弁Ｖ１よりも下流側の合流点７２にて、主給水流路７に接続（合流）している。ここで、主給水弁Ｖ１は、主給水バイパス弁Ｖ２と比べて、弁容量が大きく、細かな開度調整が難しい。また、主給水弁Ｖ１は、開度が微小の状態では流量に揺らぎが生じる。その反面で、主給水弁Ｖ１は、大流量の制御性に優れているといった特性を有している。
The water supply control system of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.
<Embodiment>
(composition)
The configuration of the water supply control system of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 2.
Figure 1 shows a schematic diagram of a steam generator water supply control system in a pressurized water reactor (PWR) nuclear power plant.
蒸気発生器１には、冷却水の水位を計測するセンサｃ１が設けられている。水蒸気供給流路３には、蒸気発生器１から蒸気タービン４へ供給される蒸気の流量を計測するセンサｃ２が設けられている。主給水流路７には、二次冷却ループ６によって蒸気発生器１へ還流する二次冷却水の給水流量を計測するセンサｃ３が設けられている。これらのセンサｃ１～ｃ３は、給水制御装置１０と接続されている。センサｃ１～ｃ３が計測した、水位、水蒸気流量、給水流量は給水制御装置１０へ送信され、蒸気発生器１へ供給される二次冷却水の給水流量の制御、即ち、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の開度制御に利用される。センサｃ２が計測する蒸気流量は、図示しない発電機の発電負荷と正の相関があり、負荷の指標とされる（例えば、発電負荷と蒸気流量は互いに換算することができる。）。つまり、発電負荷に対応する蒸気流量を実現できるように給水制御が行われる。また、センサｃ２が計測する蒸気流量とセンサｃ３が計測する給水流量にも正の相関が存在する。
The
次に給水制御装置１０の機能、構成について説明する。給水制御装置１０は、蒸気発生器１に供給される給水の流量を制御する。図２は、実施形態に係る給水制御装置の一例を示すブロック図である。給水制御装置１０は、センサデータ取得部１１と、入力受付部１２と、制御部１３と、出力部１４と、記憶部１５とを備える。
センサデータ取得部１１は、センサｃ１～ｃ３が計測した計測値を取得する。
入力受付部１２は、ユーザからの入力を受け付ける。例えば、入力受付部１２は、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の自動切り替え制御の開始を指示する操作の入力を受け付ける。主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の自動切り替え制御については、後述する。
Next, the functions and configuration of the water
The sensor
The
制御部１３は、二次冷却ループ６の動作を制御する。例えば、制御部１３は、ポンプＰ２の起動・停止、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の開度制御を実行する。特に制御部１３は、本実施形態に係る主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の自動切り替え制御を実行する。自動切り替え制御とは、原子力発電プラントの発電負荷（図示しない発電機の負荷）に応じて、主給水バイパス弁Ｖ２のみが開の状態と、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の両方が開の状態とを切り替える制御である。制御部１３は、開度算出部１３１と、主給水弁制御部１３２と、主給水バイパス弁制御部１３３と、を備える。
The
開度算出部１３１は、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を算出する。
主給水弁制御部１３２は、開度算出部１３１が算出した主給水弁Ｖ１の目標開度に基づいて、主給水弁Ｖ１の開度を制御する。
主給水バイパス弁制御部１３３は、開度算出部１３１が算出した主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度に基づいて、主給水バイパス弁Ｖ２の開度を制御する。
The opening
The main water supply
The main water supply bypass
出力部１４は、諸々の情報を表示装置や電子ファイルに出力する。
記憶部１５は、諸々の情報を記憶する。例えば、記憶部１５は、センサデータ取得部１１が取得した計測値、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の開度の算出に用いる関数Ｆ１～Ｆ３や閾値などの情報を記憶する。
The
The
（主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の制御）
次に図３～図５を参照して、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の自動切り替え制御について説明する。自動切り替え制御とは、負荷上昇時において、主給水弁Ｖ１が閉で主給水バイパス弁Ｖ２が開の状態から、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開とすることであり、負荷降下時においては、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の両方が開となっている状態から、主給水バイパス弁Ｖ２を開としたまま、主給水弁Ｖ１を全閉する制御である。従来の制御では、図示しない発電機の負荷が低負荷のときには、主給水バイパス弁Ｖ２を開とし、主給水弁Ｖ１を閉とする。そして負荷が上昇したときには、主給水弁Ｖ１を開とし、主給水バイパス弁Ｖ２を閉とする。これに対し、本実施形態では、低負荷時には、従来の制御と同様に、主給水バイパス弁Ｖ２を開とし、主給水弁Ｖ１を閉とする。そして、高負荷時には、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開状態とし、より多量の二次冷却水を蒸気発生器１へ供給できるようにする。また、自動切り替えに際して、給水流量の変動を抑えつつ、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２を開状態に制御する。
(Control of main water supply valve V1 and main water supply bypass valve V2)
Next, automatic switching control of the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. Automatic switching control is to open both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2 from the state where the main water supply valve V1 is closed and the main water supply bypass valve V2 is open when the load increases. During descent, control is such that from a state in which both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2 are open, the main water supply valve V1 is fully closed while the main water supply bypass valve V2 remains open. In conventional control, when the load of a generator (not shown) is low, the main water supply bypass valve V2 is opened and the main water supply valve V1 is closed. When the load increases, the main water supply valve V1 is opened and the main water supply bypass valve V2 is closed. On the other hand, in this embodiment, when the load is low, the main water supply bypass valve V2 is opened and the main water supply valve V1 is closed, similar to conventional control. When the load is high, both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2 are opened, so that a larger amount of secondary cooling water can be supplied to the
［負荷上昇時］
図３は、実施形態に係る負荷上昇時の制御の一例を示す図である。
図３の上図３１の縦軸は給水流量、横軸は時間を示している。図３の下図３２の縦軸は主給水バイパス弁制御信号（主給水バイパス弁Ｖ２の開度指令値）又は、主給水弁制御信号（主給水バイパス弁Ｖ１の開度指令値）、横軸は時間を示している。上図３１と下図３２の横軸の同じ位置は同じ時間を示している。グラフｇ１の実線は、本実施形態の制御における主給水バイパス弁Ｖ２の開度を示し、グラフｇ２の実線は、本実施形態の制御における主給水弁Ｖ１の開度を示す。グラフｇ１の破線部分は、従来制御における主給水バイパス弁Ｖ２の開度を示し、グラフｇ２の破線部分は、従来制御における主給水弁Ｖ１の開度を示す。グラフｇ３は、センサｃ３が計測する給水流量を示す。時刻ｔ０では、主給水バイパス弁Ｖ２（グラフｇ１）は開（例えば、７０％）、主給水弁Ｖ１（グラフｇ２）の開度は全閉（０％）である。この状態では、センサｃ１が計測する蒸気発生器１における液相の水位が所定の範囲内となり、センサｃ１が計測する蒸気流量が発電負荷に応じた流量となるように、主給水バイパス弁Ｖ２の開度が制御されている。
[When load increases]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of control when the load increases according to the embodiment.
In the upper diagram 31 of FIG. 3, the vertical axis indicates the water supply flow rate, and the horizontal axis indicates time. The vertical axis of the lower diagram 32 in Figure 3 is the main water supply bypass valve control signal (opening command value of the main water supply bypass valve V2) or the main water supply valve control signal (the opening command value of the main water supply bypass valve V1), and the horizontal axis is the main water supply valve control signal (opening command value of the main water supply bypass valve V1). It shows the time. The same position on the horizontal axis in the upper diagram 31 and the lower diagram 32 indicates the same time. The solid line in graph g1 indicates the opening degree of the main water supply bypass valve V2 in the control of this embodiment, and the solid line in graph g2 indicates the opening degree of the main water supply valve V1 in the control of this embodiment. The broken line portion of the graph g1 indicates the opening degree of the main water supply bypass valve V2 in the conventional control, and the broken line portion of the graph g2 indicates the opening degree of the main water supply valve V1 in the conventional control. Graph g3 shows the water supply flow rate measured by sensor c3. At time t0, the main water supply bypass valve V2 (graph g1) is open (for example, 70%), and the opening degree of the main water supply valve V1 (graph g2) is fully closed (0%). In this state, the liquid phase water level in the
ここで、発電負荷の上昇に備えて、ユーザが、時刻ｔ１に、自動切り換え制御（負荷上昇に係る自動切り換え制御）の開始を給水制御装置１０へ指示する。すると、開度算出部１３１が、センサｃ２が計測した現在の（切り替え前の）蒸気流量に基づいて、図４Ａに例示する蒸気流量と主給水バイパス弁開度の関係を定めた関数Ｆ１を参照して、主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を算出する。例えば、開度算出部１３１は、センサｃ２が計測した切り替え前の蒸気流量が２０％（定格出力時の蒸気流量を１００％とする。）の場合、主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を２０％と算出する。
Here, in preparation for an increase in the power generation load, the user instructs the water
次に開度算出部１３１は、図４Ｂに例示する主給水バイパス弁開度と主給水バイパス流路８を流れる（主給水バイパス弁Ｖ２を通過する）二次冷却水の給水流量との関係を定めた関数Ｆ２を参照して、主給水バイパス弁Ｖ２を上記の目標開度としたときに、主給水バイパス流路８を流れる給水流量を算出する。例えば、開度算出部１３１は、主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度が２０％の場合、主給水バイパス弁Ｖ２を通過する給水流量を１００（トン／ｈ）と算出する。
Next, the opening
次に開度算出部１３１は、現在（切り替え前）の給水流量から、主給水バイパス流路８で負担する二次冷却水の流量を減算して、主給水流路７で負担すべき給水流量（主給水弁Ｖ１を通過して供給すべき給水流量）を算出する。例えば、センサｃ３が計測した切り替え前の給水流量が２５０（トン／ｈ）の場合、開度算出部１３１は、主給水流路７で負担すべき給水流量を、２５０－１００（トン／ｈ）＝１５０（トン／ｈ）により算出する。次に開度算出部１３１は、図４Ｃに例示する主給水弁開度と主給水弁Ｖ１を通過する二次冷却水の給水流量の関係を定めた関数Ｆ３を参照して、主給水弁Ｖ１の目標開度を算出する。例えば、開度算出部１３１は、図４Ｃに例示する関数Ｆ３を参照して、１５０（トン／ｈ）を流すために必要な主給水弁Ｖ１の目標開度１５％を算出する。これにより、切り替え前の主給水弁Ｖ１の開度０％、主給水バイパス弁Ｖ２の開度７０％に対する、切り替え後の主給水弁Ｖ１の目標開度１５％、主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度２０％を算出する。
Next, the opening
次に主給水弁制御部１３２が時刻ｔ１に主給水弁Ｖ１を開き始め、一定の速度で目標開度１５％まで主給水弁Ｖ１を開いてゆく。主給水弁Ｖ１を開く速度は予め定められている。主給水バイパス弁制御部１３３は時刻ｔ２に主給水バイパス弁Ｖ２を閉じ始め、一定の速度で目標開度２０％まで主給水バイパス弁Ｖ２の開度を低下させる。図３の例では、時刻ｔ３に、主給水弁Ｖ１の目標開度１５％と主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度２０％が達成され、その後、負荷上昇に伴って、時刻ｔ４に、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の開度が上昇し始めている。時刻ｔ４以降は、時刻ｔ１～ｔ４までの自動切換え制御とは、異なるロジックによって、要求された負荷を実現できるような開度制御が実行される。これにより、高負荷時には、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開状態とすることができ、従来の主給水弁Ｖ１のみを開として給水を行うときと比較して、大容量の二次冷却水を蒸気発生器１へ供給することができる。また、主給水バイパス弁Ｖ２を開とすることで、主給水弁Ｖ１のみに負担を掛けることが無く、主給水弁Ｖ１の負担を軽減することができる。
Next, the main water supply
また、本実施形態では、主給水弁Ｖ１を微開状態としたまま徐々に開くようなことをせず、目標開度１５％まで上昇させる。これにより、上図３１のグラフｇ３に示すように、自動切り換え制御による給水流量の変動を抑制し、比較的小さな変動のみで、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開状態とすることができる。グラフｇ３に示すように、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開状態とすれば、速やかに給水流量の変動を静定することができる。本実施形態の自動切り換え制御との比較対象として、主給水バイパス弁Ｖ２を開いたまま、主給水弁Ｖ１を少しずつ開いてゆく制御を行ったところ、グラフｇ３に例示する変動よりも短い周期で大きな変動が生じることが確認されている。これは、主給水弁Ｖ１を少しずつ開いてゆく過程では、主給水弁Ｖ１を微開状態としているために給水流量に変動が生じたためと考えられる。 Moreover, in this embodiment, the main water supply valve V1 is not gradually opened while being kept slightly open, but is increased to the target opening degree of 15%. As a result, as shown in graph g3 in Figure 31 above, fluctuations in the water supply flow rate due to automatic switching control are suppressed, and both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2 are opened with only relatively small fluctuations. be able to. As shown in graph g3, by opening both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2, fluctuations in the water supply flow rate can be quickly stabilized. As a comparison with the automatic switching control of this embodiment, control was performed to gradually open the main water supply valve V1 while keeping the main water supply bypass valve V2 open. It has been confirmed that large fluctuations occur. This is considered to be because, in the process of gradually opening the main water supply valve V1, the main water supply valve V1 is kept in a slightly open state, so that a fluctuation occurs in the water supply flow rate.
［負荷降下時］
図５は、実施形態に係る負荷降下時の制御の一例を示す図である。
図５の縦軸は主給水バイパス弁制御信号（主給水バイパス弁Ｖ１の開度指令値）又は、主給水弁制御信号（主給水バイパス弁Ｖ２の開度指令値）、横軸は時間を示している。グラフｇ１の実線は、本実施形態の制御における主給水バイパス弁Ｖ２の開度を示し、グラフｇ２の実線は、本実施形態の制御における主給水弁Ｖ１の開度を示す。グラフｇ１の破線部分は、従来制御における主給水バイパス弁Ｖ２の開度を示し、グラフｇ２の破線部分は、従来制御における主給水弁Ｖ１の開度を示す。従来制御では、グラフｇ１の破線部分に示すように、主給水バイパス弁Ｖ２が全閉の状態から切り替え制御を開始するのに対し、本実施形態では、主給水バイパス弁Ｖ２をある程度開いた状態から自動切り替え制御を開始する点が異なる。主給水弁Ｖ１については開状態から全閉とする点は従来制御も本実施形態の自動切り替え制御でも変わらないが、切り替え開始前に、主給水バイパス弁Ｖ２が開となっている分、主給水弁Ｖ１の開度は小さくなっている。例えば、時刻ｔ１に、ユーザが、自動切り換え制御（負荷降下に係る自動切り換え制御）の開始を給水制御装置１０へ指示する。すると、開度算出部１３１が、切り替え後の主給水バイパス弁Ｖ２の開度を算出する。主給水弁ｖ１の目標開度は０％である。例えば、開度算出部１３１は、目標負荷に基づく蒸気流量に基づいて、蒸気流量と主給水バイパス弁開度の関係を定めた図示しない関数を参照して、主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を算出してもよい。
[When load drops]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of control at the time of load drop according to the embodiment.
The vertical axis of FIG. 5 shows the main water supply bypass valve control signal (opening command value of the main water supply bypass valve V1) or the main water supply valve control signal (opening command value of the main water supply bypass valve V2), and the horizontal axis shows time. ing. The solid line in graph g1 indicates the opening degree of the main water supply bypass valve V2 in the control of this embodiment, and the solid line in graph g2 indicates the opening degree of the main water supply valve V1 in the control of this embodiment. The broken line portion of the graph g1 indicates the opening degree of the main water supply bypass valve V2 in the conventional control, and the broken line portion of the graph g2 indicates the opening degree of the main water supply valve V1 in the conventional control. In the conventional control, switching control is started from the state where the main water supply bypass valve V2 is fully closed, as shown by the broken line part of the graph g1, whereas in this embodiment, the switching control is started from the state where the main water supply bypass valve V2 is opened to some extent. The difference is that automatic switching control is started. The main water supply valve V1 is fully closed from the open state, which is the same in both conventional control and automatic switching control of this embodiment. The opening degree of valve V1 is small. For example, at time t1, the user instructs the water
次に主給水弁制御部１３２が時刻ｔ２に主給水弁Ｖ１を閉じ始め、一定の速度で目標開度０％まで主給水弁Ｖ１を閉じてゆく。主給水弁Ｖ１を閉じる速度は予め定められている。主給水バイパス弁制御部１３３は時刻ｔ１に主給水バイパス弁Ｖ２を開き始め、一定の速度で目標開度まで主給水バイパス弁Ｖ２の開度を上昇させる。時刻ｔ４に切り替えが完了すると、時刻ｔ１～ｔ４までの自動切換え制御とは、異なるロジックによって、主給水バイパス弁Ｖ２の開度制御が実行される。負荷降下時においても、自動切り換え制御中の給水流量が一定となるように、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２は制御される。また、負荷降下時においても、主給水弁Ｖ１を微開状態とすること無く全閉とするので、給水流量の変動を抑制することができる。
Next, the main water supply
（動作）
次に図６Ａ、図６Ｂを参照して、給水制御システム１００の動作について説明する。
［負荷上昇時］
図６Ａは、実施形態に係る負荷上昇時の処理の一例を示すフローチャートである。
センサデータ取得部１１が、センサｃ１～ｃ３が計測した計測値を取得する（ステップＳ１）。例えば、センサデータ取得部１１は、センサｃ１が計測した水位、センサｃ２が計測した蒸気流量、センサｃ３が計測した給水流量を取得して、記憶部１５に記録する。
(motion)
Next, the operation of the water
[When load increases]
FIG. 6A is a flowchart illustrating an example of processing when the load increases according to the embodiment.
The sensor
次に制御部１３が、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の切り替え指示（負荷上昇に係る自動切り替え制御の実行指示）の有無を判定する（ステップＳ２）。例えば、ユーザが、切り替えを指示する操作を、給水制御装置１０へ入力した場合、入力受付部１２が、この操作を受け付け、切り替えを指示があったことを制御部１３へ通知する。制御部１３は、入力受付部１２からの通知に基づいて、替え指示の有無を判定する。切り替え指示が無い場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、ステップＳ１からの処理を繰り返す。切り替え指示がある場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、制御部１３は、ステップＳ１にて取得された給水流量が所定の許容範囲内かどうかを判定する（ステップＳ３）。給水流量があまりにも少なすぎるか、多すぎる場合、自動切り替え制御の実行は適切では無いため、記憶部１５には、給水流量の許容範囲が予め設定されている。制御部１３は、センサｃ３によって計測された給水流量が許容範囲内かどうかを判定する。給水流量が許容範囲を超える場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、ステップＳ１からの処理を繰り返す。出力部１４は、給水流量が許容範囲内では無いため、自動切り換え制御の実行ができないことを表示装置等へ出力する。
Next, the
給水流量が許容範囲内の場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、制御部１３は、主給水弁Ｖ１が閉で主給水バイパス弁Ｖ２が開の状態から、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２が開の状態へ切り替えることを決定する（ステップＳ４）。開度算出部１３１は、切り替え後の目標開度を算出する（ステップＳ５）。図３、図４Ａ～図４Ｃを用いて説明したように、開度算出部１３１は、切り替え前の蒸気流量と関数Ｆ１（図４Ａ）に基づいて、切り替え後の主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を算出する。また、開度算出部１３１は、切り替え後に主給水弁Ｖ１を通過して蒸気発生器１へ供給するべき二次冷却水の供給流量と関数Ｆ３（図４Ｃ）とに基づいて、切り替え後の主給水弁Ｖ１の目標開度を算出する。次に主給水弁制御部１３２が、一定の速度で、主給水弁Ｖ１を、主給水弁Ｖ１の目標開度まで開く制御を行い、主給水バイパス弁制御部１３３が、一定の速度で、主給水主給水バイパス弁Ｖ２を主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度まで開く制御を行う（ステップＳ６）。主給水弁制御部１３２は、主給水弁Ｖ１の開度が目標開度に達したかどうかを判定し、主給水バイパス弁制御部１３３は、主給水バイパス弁Ｖ２の開度が目標開度に達したかどうかを判定する。主給水弁Ｖ１の開度が目標開度に達すると、主給水弁制御部１３２は、主給水弁Ｖ１を開く制御を停止する（ステップＳ７）。主給水バイパス弁Ｖ２の開度が目標開度に達すると、主給水バイパス弁制御部１３３は、主給水バイパス弁Ｖ２を閉じる制御を停止する（ステップＳ７）。これにより、給水流量の変動を抑えつつ、主給水弁Ｖ１と主給水主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開状態に制御することができる。
If the water supply flow rate is within the allowable range (step S3; Yes), the
［負荷降下時］
次に負荷降下時の処理について説明する。図６Ａと同様の処理については、簡単に説明する。図６Ｂは、実施形態に係る負荷降下時の処理の一例を示すフローチャートである。
センサデータ取得部１１が、センサｃ１～ｃ３が計測した計測値を取得する（ステップＳ１１）。次に制御部１３が、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の切り替え指示（負荷降下に係る自動切り替え制御の実行指示）の有無を判定する（ステップＳ１２）。切り替え指示が無い場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、ステップＳ１１からの処理を繰り返す。切り替え指示がある場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、制御部１３は、ステップＳ１にて取得された給水流量が所定の許容範囲内かどうかを判定する（ステップＳ１３）。給水流量が許容範囲を超える場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、出力部１４は警告を出力し、ステップＳ１１からの処理が繰り返される。
[When load drops]
Next, processing when the load drops will be explained. Processing similar to that in FIG. 6A will be briefly described. FIG. 6B is a flowchart illustrating an example of processing at the time of load drop according to the embodiment.
The sensor
給水流量が許容範囲内の場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御部１３は、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２が開の状態から、主給水弁Ｖ１が閉で主給水バイパス弁Ｖ２が開の状態へ切り替えることを決定する（ステップＳ１４）。開度算出部１３１が、切り替え後の目標開度を算出する（ステップＳ１５）。主給水弁Ｖ１については、開度算出部１３１は、目標開度を０％に設定する。主給水バイパス弁Ｖ２については、例えば、開度算出部１３１は、切り替え後の目標負荷に対応する蒸気流量に基づいて、主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を算出する。例えば、記憶部１５には、蒸気流量と主給水バイパス弁開度の関係を定めた関数Ｆ４（図示せず）が登録されていて、開度算出部１３１は、目標負荷に対応する蒸気流量に基づいて関数Ｆ４を参照し、切り換え後の主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を算出する。図４Ａに例示する関数Ｆ１には、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２を開とした場合の主給水バイパス弁Ｖ２の開度が規定されているのに対し、負荷降下時の自動切り替え制御で参照する関数Ｆ４では、主給水バイパス弁Ｖ２のみを開とした場合の主給水バイパス弁Ｖ２の開度が規定されている。その為、関数Ｆ４では、例えば、同じ負荷（例えば、蒸気流量が２０％）に対して関数Ｆ１にて規定されている開度よりも大きな開度が設定されている。
If the water supply flow rate is within the allowable range (step S13; Yes), the
次に主給水弁制御部１３２が、一定の速度で、主給水弁Ｖ１を全閉する制御を行い、主給水バイパス弁制御部１３３が、一定の速度で、主給水主給水バイパス弁Ｖ２を主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度まで開く制御を行う（ステップＳ１６）。例えば、主給水弁制御部１３２は、給水流量を一定に保てるように、主給水バイパス弁Ｖ２を開くことによって増大する給水流量を相殺できるような速度で主給水弁Ｖ１を閉じてゆく。主給水弁制御部１３２は、主給水弁Ｖ１の開度が目標開度（０％）に達したかどうかを判定し、主給水バイパス弁制御部１３３は、主給水バイパス弁Ｖ２の開度が目標開度に達したかどうかを判定する。主給水弁Ｖ１の開度が目標開度に達すると、主給水弁制御部１３２は、主給水弁Ｖ１を開く制御を停止する（ステップＳ１７）。主給水バイパス弁Ｖ２の開度が目標開度に達すると、主給水バイパス弁制御部１３３は、主給水バイパス弁Ｖ２を閉じる制御を停止する（ステップＳ１７）。これにより、給水流量の変動を抑えつつ、主給水弁Ｖ１を閉状態に制御することができる。
Next, the main water supply
図６Ａ、図６Ｂで例示した処理では、ユーザが、切り替え指示を行うこととしたが（図６ＡのステップＳ２、図６ＢのステップＳ１２）、制御部１３が、センサｃ２が計測する蒸気流量が、例えば、定格負荷で運転するときの２０％未満の蒸気流量の状態から上昇して２０％に至り、且つ、給水流量が許容範囲内であれば（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、負荷上昇に係る自動切り替え制御を行うと自動的に決定してもよい。同様に、制御部１３は、２０％を上回る蒸気流量の状態から低下して２０％に至り、且つ、給水流量が許容範囲内であれば（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、負荷降下に係る自動切り替え制御を行うと決定してもよい。
In the process illustrated in FIGS. 6A and 6B, the user issues a switching instruction (step S2 in FIG. 6A, step S12 in FIG. 6B), but the
また、上記の図３の説明では、負荷がある程度上昇した際に、自動切り替え制御を行って、その後、別の制御ロジックによって負荷を上昇させる例で説明したが、負荷を上昇させながら自動切り替え制御を行ってもよい。その場合、開度算出部１３１は、以下のようにして、主給水弁Ｖ１および主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を算出してもよい。例えば、開度算出部１３１は、切り替え後の目標負荷に応じた目標蒸気流量と図４Ａの関数Ｆ１によって、主給水バイパス弁Ｖ２の目標開度を設定し、図４Ｂの関数Ｆ２に基づいて、切り替え後の主給水バイパス弁Ｖ２を通過する給水流量を算出する。そして、開度算出部１３１は、目標負荷に応じた目標給水流量を、例えば、負荷と給水流量の関係を規定した所定の関数によって算出し、算出した目標給水流量から主給水バイパス弁Ｖ２を通過する給水流量を減算して、目標給水流量を達成するための主給水弁Ｖ１を通過する給水流量を算出する。さらに、開度算出部１３１は、算出した主給水弁Ｖ１を通過する給水流量と、図４Ｃの関数Ｆ３によって、主給水弁Ｖ１の目標開度を算出する。
In addition, in the explanation of Fig. 3 above, an example was explained in which automatic switching control is performed when the load increases to a certain extent, and then the load is increased using another control logic, but automatic switching control is performed while increasing the load. You may do so. In that case, the opening
（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、原子力発電プラントの発電負荷が一定以上となると、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開状態に制御して、蒸気発生器に給水する。これにより、主給水弁Ｖ１だけで給水を行う場合と比較して、高負荷時の給水流量を増大させることができる。また、主給水バイパス弁Ｖ２だけが開となっている状態から、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開とする切り替え時には、主給水弁Ｖ１を微開した状態を維持すること無く、ある程度の開度まで開くので、微開状態での流量が不安定な主給水弁Ｖ１によって、給水流量が変動することを防ぎつつ、主給水弁Ｖ１と主給水バイパス弁Ｖ２の両方を開状態に制御することができる。
(effect)
As explained above, according to the present embodiment, when the power generation load of the nuclear power plant exceeds a certain level, both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2 are controlled to be open, and water is supplied to the steam generator. do. Thereby, compared to the case where water is supplied only by the main water supply valve V1, the water supply flow rate during high load can be increased. In addition, when switching from a state in which only the main water supply bypass valve V2 is open to opening both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2, the main water supply valve V1 is not kept slightly open. Since it opens to a certain degree of opening, both the main water supply valve V1 and the main water supply bypass valve V2 are kept open while preventing the water supply flow rate from fluctuating due to the main water supply valve V1 whose flow rate is unstable when it is slightly open. can be controlled.
図７は、実施形態に係る給水制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、入出力インタフェース９０４、通信インタフェース９０５を備える。上述の給水制御装置１０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of the water supply control device according to the embodiment.
The
給水制御装置１０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各機能部による処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＵＳＢ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Each function is achieved by recording a program for realizing all or part of the functions of the water
以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, several embodiments according to the present disclosure have been described, but all these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
＜付記＞
各実施形態に記載の給水制御システム、給水制御装置、給水制御方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
<Additional notes>
The water supply control system, water supply control device, water supply control method, and program described in each embodiment can be understood, for example, as follows.
（１）第１の態様に係る給水制御システム１００は、蒸気発生器１へ冷却水を供給する給水系統を構成する主給水流路７と、前記主給水流路に設けられる主給水弁Ｖ１と、前記給水系統を構成し、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路８と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁Ｖ２と、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御して前記冷却水の給水流量を制御する給水制御装置１０と、を備え、前記給水制御装置は、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、第１の目標弁開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような前記主給水弁の第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるよう閉状態の前記主給水弁を開動作させることによって、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする。
これにより、給水流量の変動を抑えつつ、主給水弁と主給水バイパス弁の両方を開状態に制御することができる。
(1) The water
Thereby, both the main water supply valve and the main water supply bypass valve can be controlled to be open while suppressing fluctuations in the water supply flow rate.
（２）第２の態様に係る給水制御システムは、（１）の給水制御システムであって、前記給水制御装置は、前記蒸気タービンの負荷が第１の閾値より低いときには、前記主給水バイパス弁を開、前記主給水弁を閉とし、その状態から、前記負荷が前記第１の閾値に達すると、前記第１の目標弁開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水弁を第２の目標開度となるよう開動作させる。
これにより、低負荷時には主給水バイパス弁のみを開とし、高負荷時には、主給水弁と主給水バイパス弁の両方を開状態とする。これにより、高負荷時の給水流量を、主給水弁のみを開とするときと比較して増大することができる。
(2) A water supply control system according to a second aspect is the water supply control system according to (1), in which the water supply control device operates to control the main water supply bypass valve when the load of the steam turbine is lower than a first threshold value. is opened, the main water supply valve is closed, and from that state, when the load reaches the first threshold value, the main water supply bypass valve is closed so that the first target valve opening degree is reached, and the main water supply valve is closed. The water supply valve is opened to the second target opening degree.
As a result, only the main water supply bypass valve is opened during low load, and both the main water supply valve and the main water supply bypass valve are opened during high load. Thereby, the water supply flow rate during high load can be increased compared to when only the main water supply valve is opened.
（３）第３の態様に係る給水制御システムは、（２）の給水制御システムであって、前記給水制御装置は、前記負荷が第１の閾値以上で、前記主給水バイパス弁および前記主給水弁を開とした状態から、前記負荷が第２の閾値まで低下すると、前記主給水バイパス弁を開動作させ、前記主給水弁を閉動作させる。
これにより、高負荷時には、主給水弁と主給水バイパス弁の両方を開状態とし、低負荷時には、主給水バイパス弁のみを開とするよう制御できる。
(3) A water supply control system according to a third aspect is the water supply control system according to (2), in which the water supply control device is configured to control the main water supply bypass valve and the main water supply water supply control system when the load is a first threshold value or more. When the load decreases to a second threshold value from the state where the valve is open, the main water supply bypass valve is opened and the main water supply valve is closed.
Thereby, it is possible to control so that both the main water supply valve and the main water supply bypass valve are opened during high load, and only the main water supply bypass valve is opened during low load.
（４）第４の態様に係る給水制御システムは、（１）～（３）の給水制御システムであって、前記給水制御装置は、前記主給水バイパス弁を前記第１の目標弁開度まで一定の速度で閉動作させ、前記主給水弁を前記第２の目標開度まで一定の速度で開動作させる。
これにより、一定の速度で、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁を開閉させることにより、給水流量の変動を抑えつつ、主給水弁と主給水バイパス弁の両方を開状態に制御することができる。
(4) A water supply control system according to a fourth aspect is the water supply control system of (1) to (3), wherein the water supply control device operates the main water supply bypass valve to the first target valve opening degree. The main water supply valve is closed at a constant speed, and the main water supply valve is opened at a constant speed until the second target opening degree is reached.
As a result, by opening and closing the main water supply valve and the main water supply bypass valve at a constant speed, it is possible to control both the main water supply valve and the main water supply bypass valve to an open state while suppressing fluctuations in the water supply flow rate. can.
（５）第５の態様に係る給水制御システムは、（１）～（４）の給水制御システムであって、前記給水制御装置は、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁の両方を開状態としたときの前記主給水バイパス弁の目標開度と前記蒸気流量との関係を規定した第１の関数と、前記主給水バイパス弁の開度と前記主給水バイパス弁を通過する前記給水流量との関係を規定した第２の関数と、前記主給水弁の開度と前記主給水弁を通過する前記給水流量との関係を規定した第３の関数と、を有し、前記主給水バイパス弁を前記閉動作させる前の前記蒸気流量と、前記第１の関数と、に基づいて、前記第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度と前記第２の関数とに基づいて、前記第１の目標開度を達成したときに前記主給水バイパス弁を通過する前記冷却水の給水流量を算出し、前記主給水バイパス弁を前記閉動作させる前の状態において前記主給水バイパス弁を通過する前記冷却水の給水流量から、前記第１の目標開度を達成したときに前記主給水バイパス弁を通過する前記冷却水の給水流量を減算して差分流量を算出し、前記差分流量と、前記第３の関数と、に基づいて、前記第２の目標開度を算出する。
これにより、前記第１の目標開度と前記第２の目標開度を算出することができる。
(5) A water supply control system according to a fifth aspect is the water supply control system according to any one of (1) to (4), wherein the water supply control device has both the main water supply valve and the main water supply bypass valve in an open state. a first function that defines the relationship between the target opening degree of the main water supply bypass valve and the steam flow rate when and a third function that defines the relationship between the opening degree of the main water supply valve and the water supply flow rate passing through the main water supply valve, and the main water supply bypass valve The first target opening degree is calculated based on the steam flow rate before the closing operation and the first function, and the first target opening degree is calculated based on the first target opening degree and the second function. calculate the supply flow rate of the cooling water that passes through the main water supply bypass valve when the first target opening degree is achieved, and calculate the supply flow rate of the cooling water that passes through the main water supply bypass valve when the first target opening degree is achieved; Calculate a differential flow rate by subtracting the supply flow rate of the cooling water that passes through the main water supply bypass valve when the first target opening degree is achieved from the supply flow rate of the cooling water that passes through the valve, and calculate the difference flow rate. The second target opening degree is calculated based on the flow rate and the third function.
Thereby, the first target opening degree and the second target opening degree can be calculated.
（６）第６の態様に係る給水制御装置は、蒸気発生器へ冷却水を供給する主給水流路と、前記主給水流路に設けられる主給水弁と、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、を備える給水系統において、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御することによって前記冷却水の前記蒸気発生器への給水流量を制御する給水制御装置であって、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標弁開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする。 (6) The water supply control device according to the sixth aspect includes a main water supply flow path that supplies cooling water to the steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, and a bypass of the main water supply flow path. In a water supply system including a main water supply bypass passage and a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass passage, the steam of the cooling water is controlled by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve. A water supply control device that controls a water supply flow rate to a generator, the device calculating a first target opening degree based on the steam flow rate supplied from the steam generator to the steam turbine, and calculating the first target valve opening degree based on the steam flow rate supplied from the steam generator to the steam turbine. The main water supply bypass valve is operated to close so that the main water supply bypass valve is closed, and a second target opening degree is calculated to compensate for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve, and the second target opening is calculated. The main water supply valve in the closed state is opened so that the main water supply valve and the main water supply bypass valve are opened.
（７）第７の態様に係る給水制御方法は、蒸気発生器へ冷却水を供給する主給水流路と、前記主給水流路に設けられる主給水弁と、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、を備える給水系統において、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御することによって給水流量を制御する給水制御方法であって、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする。 (7) The water supply control method according to the seventh aspect includes a main water supply flow path that supplies cooling water to the steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, and a bypass of the main water supply flow path. In a water supply system including a main water supply bypass flow path and a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass flow path, the water supply flow rate is controlled by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve. A control method, wherein a first target opening degree is calculated based on a steam flow rate supplied from the steam generator to a steam turbine, and the main water supply bypass valve is closed so as to reach the first target opening degree. calculate a second target opening degree that compensates for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve, and adjust the main water supply bypass valve in the closed state to the second target opening degree. The water supply valve is opened to open the main water supply valve and the main water supply bypass valve.
（８）第８の態様に係るプログラムは、蒸気発生器へ冷却水を供給する主給水流路と、前記主給水流路に設けられる主給水弁と、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、を備える給水系統において、前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御することによって給水流量を制御するコンピュータに、前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする処理、を実行させる。 (8) The program according to the eighth aspect includes a main water supply flow path that supplies cooling water to a steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, and a main water supply that bypasses the main water supply flow path. In a water supply system including a bypass passage and a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass passage, a computer that controls the water supply flow rate by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve, A first target opening degree is calculated based on the flow rate of steam supplied from the steam generator to the steam turbine, and the main water supply bypass valve is closed so that the first target opening degree is achieved, and the main water supply bypass valve is closed. A second target opening degree is calculated to compensate for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the valve, and the main water supply valve in the closed state is opened so as to reach the second target opening degree. , a process of opening the main water supply valve and the main water supply bypass valve.
１・・・蒸気発生器
２・・・一次冷却ループ
３・・・水蒸気供給流路
４・・・蒸気タービン
５・・・復水器
６・・・二次冷却ループ
７・・・主給水流路
８・・・主給水バイパス流路
１０・・・給水制御装置
１１・・・センサデータ取得部
１２・・・入力受付部
１３・・・制御部
１３１・・・開度算出部
１３２・・・主給水弁制御部
１３３・・・主給水バイパス弁制御部
１４・・・出力部
１５・・・記憶部
１００・・・給水制御システム
Ｐ１・・・一次冷却ポンプ
Ｖ１・・・主給水弁
Ｖ２・・・主給水バイパス弁
ｃ１、ｃ２、ｃ３・・・センサ
９００・・・コンピュータ
９０１・・・ＣＰＵ
９０２・・・主記憶装置
９０３・・・補助記憶装置
９０４・・・入出力インタフェース
９０５・・・通信インタフェース
1...
902...
Claims (8)
前記主給水流路に設けられる主給水弁と、
前記給水系統を構成し、前記主給水流路をバイパスする主給水バイパス流路と、
前記主給水バイパス流路に設けられる主給水バイパス弁と、
前記主給水弁と前記主給水バイパス弁とを制御して前記冷却水の給水流量を制御する給水制御装置と、を有し、
前記給水制御装置は、
前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、
前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、
前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする、
給水制御システム。 A main water supply flow path that constitutes a water supply system that supplies cooling water to the steam generator;
a main water supply valve provided in the main water supply flow path;
a main water supply bypass passage that constitutes the water supply system and bypasses the main water supply passage;
a main water supply bypass valve provided in the main water supply bypass flow path;
a water supply control device that controls the main water supply valve and the main water supply bypass valve to control the supply flow rate of the cooling water;
The water supply control device includes:
calculating a first target opening degree based on the steam flow rate supplied from the steam generator to the steam turbine, and closing the main water supply bypass valve so as to achieve the first target opening degree;
A second target opening degree that compensates for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve is calculated, and the main water supply valve is closed so that the second target opening degree is achieved. Open the
opening the main water supply valve and the main water supply bypass valve;
Water supply control system.
請求項１に記載の給水制御システム。 The feedwater control device opens the main water supply bypass valve and closes the main water supply valve when the load of the steam turbine is lower than a first threshold, and from that state, the load increases and the first water supply bypass valve closes. When the threshold value is reached, the main water supply bypass valve is operated to close so that the first target opening degree is reached, and the main water supply valve is operated to open so that the second target opening degree is reached.
The water supply control system according to claim 1.
前記主給水バイパス弁を開動作させ、前記主給水弁が全閉となるまで閉動作させる、
請求項２に記載の給水制御システム。 The water supply control device is configured such that when the load is equal to or higher than a first threshold value and the main water supply bypass valve and the main water supply valve are opened, when the load decreases to a second threshold value,
The main water supply bypass valve is opened and closed until the main water supply valve is fully closed.
The water supply control system according to claim 2.
請求項１または請求項２に記載の給水制御システム。 The water supply control device causes the main water supply bypass valve to close at a constant speed to the first target opening degree, and opens the main water supply valve to the second target opening degree at a constant speed.
The water supply control system according to claim 1 or 2.
前記主給水弁と前記主給水バイパス弁の両方を開状態としたときの前記主給水バイパス弁の目標開度と前記蒸気流量との関係を規定した第１の関数と、
前記主給水バイパス弁の開度と前記主給水バイパス弁を通過する前記給水流量との関係を規定した第２の関数と、
前記主給水弁の開度と前記主給水弁を通過する前記給水流量との関係を規定した第３の関数と、を有し、
前記主給水バイパス弁を前記閉動作させる前の前記蒸気流量と、前記第１の関数と、に基づいて、前記第１の目標開度を算出し、
前記第１の目標開度と前記第２の関数とに基づいて、前記第１の目標開度を達成したときに前記主給水バイパス弁を通過する前記冷却水の給水流量を算出し、
前記主給水バイパス弁を前記閉動作させる前の状態において前記主給水バイパス弁を通過する前記冷却水の給水流量から、前記第１の目標開度を達成したときに前記主給水バイパス弁を通過する前記冷却水の給水流量を減算して差分流量を算出し、
前記差分流量と、前記第３の関数と、に基づいて、前記第２の目標開度を算出する、
請求項１または請求項２に記載の給水制御システム。 The water supply control device includes:
a first function that defines a relationship between a target opening degree of the main water supply bypass valve and the steam flow rate when both the main water supply valve and the main water supply bypass valve are open;
a second function that defines a relationship between the opening degree of the main water supply bypass valve and the flow rate of the water supply passing through the main water supply bypass valve;
a third function that defines a relationship between the opening degree of the main water supply valve and the water supply flow rate passing through the main water supply valve;
Calculating the first target opening degree based on the steam flow rate before the closing operation of the main water supply bypass valve and the first function,
Based on the first target opening degree and the second function, calculate the supply flow rate of the cooling water that passes through the main water supply bypass valve when the first target opening degree is achieved;
The cooling water passes through the main water bypass valve when the first target opening degree is achieved based on the flow rate of the cooling water that passes through the main water bypass valve in the state before the main water supply bypass valve is operated to close. Calculating the differential flow rate by subtracting the cooling water supply flow rate,
calculating the second target opening degree based on the differential flow rate and the third function;
The water supply control system according to claim 1 or 2.
前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、
前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、
前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする、
給水制御装置。 A main water supply flow path that supplies cooling water to the steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path, and a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path. A main water supply bypass valve provided in the water supply system, the water supply control device controlling the water supply flow rate to the steam generator by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve. hand,
calculating a first target opening degree based on the steam flow rate supplied from the steam generator to the steam turbine, and closing the main water supply bypass valve so as to reach the first target opening degree;
A second target opening degree that compensates for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve is calculated, and the main water supply valve is closed so that the second target opening degree is achieved. Open the
opening the main water supply valve and the main water supply bypass valve;
Water supply control device.
前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、
前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、
前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする、
給水制御方法。 A main water supply flow path that supplies cooling water to the steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path, and a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path. A water supply control method for controlling a water supply flow rate by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve in a water supply system including a main water supply bypass valve provided,
calculating a first target opening degree based on the steam flow rate supplied from the steam generator to the steam turbine, and closing the main water supply bypass valve so as to reach the first target opening degree;
A second target opening degree that compensates for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve is calculated, and the main water supply valve is closed so that the second target opening degree is achieved. Open the
opening the main water supply valve and the main water supply bypass valve;
Water supply control method.
前記蒸気発生器から蒸気タービンへ供給される蒸気流量に基づいて第１の目標開度を算出し、前記第１の目標開度となるよう前記主給水バイパス弁を閉動作させ、
前記主給水バイパス弁の前記閉動作によって減少する前記冷却水の給水流量を補うような第２の目標開度を算出し、前記第２の目標開度となるように閉状態の前記主給水弁を開動作させ、
前記主給水弁及び前記主給水バイパス弁を開状態とする処理、
を実行させるプログラム。 A main water supply flow path that supplies cooling water to the steam generator, a main water supply valve provided in the main water supply flow path, a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path, and a main water supply bypass flow path that bypasses the main water supply flow path. In a water supply system comprising a main water supply bypass valve provided, a computer that controls a water supply flow rate by controlling the main water supply valve and the main water supply bypass valve;
calculating a first target opening degree based on the steam flow rate supplied from the steam generator to the steam turbine, and closing the main water supply bypass valve so as to reach the first target opening degree;
A second target opening degree that compensates for the cooling water supply flow rate that decreases due to the closing operation of the main water supply bypass valve is calculated, and the main water supply valve is closed so that the second target opening degree is achieved. Open the
A process of opening the main water supply valve and the main water supply bypass valve,
A program to run.
Priority Applications (1)
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| JP2022050043A JP2023142911A (en) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | Water supply control system, water supply control device, water supply control method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
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