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公開番号2025040026
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146667
出願日2023-09-11
発明の名称給水制御システム、給水制御装置、給水制御方法、およびプログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G21D 3/00 20060101AFI20250314BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】熱出力のゆらぎを抑制し、プラントの出力を向上することができる給水制御システムを提供する。
【解決手段】給水制御システムは、給水配管と蒸気配管とを含む複数のループと、前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられる主給水制御弁と、前記主給水制御弁を制御する給水制御装置と、を備える。前記給水制御装置は、前記ループごとに給水指令を出力する水位制御器と、前記ループごとに前記主給水制御弁の開度指令を出力する主給水流量制御器と、前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力する熱出力調整部と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、
前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、
前記主給水制御弁を制御する給水制御装置と、
を備え、
前記給水制御装置は、
前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力する水位制御器と、
前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力する主給水流量制御器と、
前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力する熱出力調整部と、
を有する給水制御システム。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記給水制御装置は、前記主給水流量制御器が出力した開度指令に、前記ループごとに分配した前記総熱出力調整信号を加算する加算部をさらに有する、
請求項１に記載の給水制御システム。
【請求項３】
前記熱出力調整部は、前記総熱出力調整信号により調整した総熱出力が予め設定された総熱出力上限値を超えないように、前記総熱出力調整信号を制限する総熱出力制限信号を出力する、
請求項１または２に記載の給水制御システム。
【請求項４】
前記蒸気供給流路には、前記蒸気タービンに供給する蒸気流量を調整可能なガバナーが設けられており、
前記給水制御装置は、前記ガバナーの開度を指示するガバナー指令から前記総熱出力制限信号を減じる減算部をさらに有する、
請求項３に記載の給水制御システム。
【請求項５】
冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、
前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、
前記主給水制御弁を制御する給水制御装置と、
を備え、
前記給水制御装置は、
前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力する水位制御器と、
前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力する主給水流量制御器と、
前記開度指令と、前記主給水制御弁の開度の計測値との差に基づいて、前記開度指令を調整する開度調整信号を出力する速応化制御器と、
を有する給水制御システム。
【請求項６】
前記給水制御装置は、
前記開度指令を前記主給水流量制御器の制御定数の設定値に整合させるフィルタ処理を行う整合フィルタと、
前記フィルタ処理が行われた開度指令と、前記主給水制御弁の開度の計測値との差に基づいて、前記開度指令を調整する開度調整信号を出力する速応化制御器と、
をさらに有する、請求項１に記載の給水制御システム。
【請求項７】
前記給水制御装置と通信可能に接続される支援装置をさらに備え、
前記支援装置は、前記給水制御装置から取得したプロセス値に基づいて、前記給水制御装置の制御変数を計算する制御変数計算部を有する、
請求項１に記載の給水制御システム。
【請求項８】
前記給水制御装置と通信可能に接続される支援装置をさらに備え、
前記支援装置は、前記給水制御装置ら取得したプロセス値に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力の変動を監視する監視部を有する、
請求項１に記載の給水制御システム。
【請求項９】
冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、
前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、を備える給水制御システムにおいて、前記主給水制御弁を制御する給水制御装置であって、
前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力する水位制御器と、
前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力する主給水流量制御器と、
前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力する熱出力調整部と、
を備える給水制御装置。
【請求項１０】
冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、
前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、を備える給水制御システムにおいて、前記主給水制御弁を制御する給水制御方法であって、
前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力するステップと、
前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力するステップと、
前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力するステップと、
を有する給水制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、給水制御システム、給水制御装置、給水制御方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントでは、プラントの熱出力を定格熱出力とする熱出力一定制御が行われている。一般に、プラントは定格熱出力を超えて運転してはならない。しかしながら、熱出力にはゆらぎ（変動）が生じる場合がある。このため、例えば特許文献１では、熱出力が定格熱出力よりも低い値の領域である定格復帰終了領域に到達すると、熱出力を一定に維持させる制御を行っている。つまり、熱出力のゆらぎに対して十分なマージンをとるために、熱出力を下げて運転している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２６７０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、理想的には、熱出力のゆらぎをできるだけ小さくして、定格熱出力により近い熱出力でプラントを運転できることが望ましい。
【０００５】
本開示の目的は、熱出力のゆらぎを抑制し、プラントの出力を向上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、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様によれば、給水制御システムは、冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、前記主給水制御弁を制御する給水制御装置と、を備え、前記給水制御装置は、前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力する水位制御器と、前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力する主給水流量制御器と、前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力する熱出力調整部と、を有する。
【０００７】
本開示の一態様によれば、給水制御システムは、冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、前記主給水制御弁を制御する給水制御装置と、を備え、前記給水制御装置は、前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力する水位制御器と、前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力する主給水流量制御器と、前記開度指令と、前記主給水制御弁の開度の計測値との差に基づいて、前記開度指令を調整する開度調整信号を出力する速応化制御器と、を有する。
【０００８】
本開示の一態様によれば、給水制御装置は、冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、を備える給水制御システムにおいて、前記主給水制御弁を制御する給水制御装置であって、前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力する水位制御器と、前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力する主給水流量制御器と、前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力する熱出力調整部と、を備える。
【０００９】
本開示の一態様によれば、給水制御方法は、冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、を備える給水制御システムにおいて、前記主給水制御弁を制御する給水制御方法であって、前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力するステップと、前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力するステップと、前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力するステップと、を有する。
【００１０】
本開示の一態様によれば、プログラムは、冷却水を供給する主給水流路から複数の蒸気発生器それぞれに分岐する給水配管と、前記蒸気発生器が発生させた蒸気を流通させ、前記蒸気を蒸気タービンに供給する蒸気供給流路に合流する蒸気配管とを含む複数のループと、前記ループそれぞれの前記給水配管に設けられ、前記主給水流路から供給される前記冷却水の給水流量を調整可能な主給水制御弁と、を備える給水制御システムにおいて、前記主給水制御弁を制御する給水制御装置に、前記ループごとに、前記蒸気発生器の前記冷却水の水位に基づいて給水指令を出力するステップと、前記ループごとに、前記蒸気配管の蒸気流量と、前記給水配管の前記給水流量と、前記給水指令とに基づいて、前記主給水制御弁の開度指令を出力するステップと、前記ループそれぞれの前記給水流量に基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を算出し、算出した前記総熱出力と、予め設定された総熱出力設定値とに基づいて、複数の前記ループ全体の総熱出力を調整する総熱出力調整信号を出力するステップと、を実行させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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