专利名称:冷却系统的控制方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却原子能发电厂的辅助设备的冷却系统的控制方法及控制装置。
背景技术：
通常，在原子能发电厂设置有以冷却辅助设备为目的的冷却系统。这里所说的辅助设备是除核反应堆以外的设备，例如涡轮机或发电机等。该冷却系统是直接或间接冷却辅助设备的系统，并且对供给至涡轮机的轴承的润滑油进行冷却，或者对供给至发电机的冷却剂进行冷却，或者对其他辅助设备进行冷却等。例如，在压水反应堆、高温气体反应堆或高速增殖反应堆中，独立设置有去除由核反应堆产生的热量的一次冷却系统、利用由一次冷却系统回收的热量产生蒸汽的二次冷却系统，上述冷却系统属于二次冷却系统。
如图5所示，通常，冷却系统150具备:由闭环构成并且使冷却水循环的循环线路151 ;使冷却水循环的泵152a、152b ;热交换器155、156，其设置于循环线路151，并且通过与冷却水进行热交换而冷却被冷却对象。因为在上述冷却系统150中，冷却水的需求流量大，所以相对于循环线路151彼此并联地设置多个泵152a、152b。而且，在多个泵152a、152b的排出侧下游设置有利用海水等冷却冷却水的冷却水冷却器153、流量控制阀154。流量控制阀154主要以调整冷却水温度为目的进行开闭控制。
在这样的冷却系统中，在例如停电时那样地切断向泵供给电源的情况下，利用紧急用电源重新开始向泵供给电源。但是，在原子能发电厂中，因为优先向一次冷却系统供给电源，所以向辅助设备用的冷却系统供给的电力大多无法满足起动所有的泵所需要的所有电力。因此，仅起动多台泵中的一台或多台泵，使比通常运转时少的台数的泵运转。
但是，在起动比通常运转时少的台数的泵时，泵变成为过流量。在此，图6表示泵的性能特性曲线。在图6中，a表示两台泵并列运转的情况下的泵的性能特性曲线，b表示运转一台泵的情况下的泵的性能特性曲线，SI表示通常运转时的系统阻力，S2表示阀开度比通常运转时大时的系统阻力。
在图5所示的冷却系统中，并列运转两台泵的情况下的性能特性曲线是a，因为通常运转时系统阻力为SI，所以泵的运转点为A。这时，因为运转点A的流量为Q1，所以每台泵的流量为(1/2) XQ1。
电源丧失后再次开始运转一台泵时，表示为图6的曲线b所示的性能特性。这时，因为系统阻力为SI，所以泵的运转点为BI。运转点BI的流量为Q2。通常，因为系统阻力与流量的平方成比例地增加，所以一台运转的泵的流量Q2大于两台并列运转的每台泵的流量(1/2) X Ql，从而可能变成为流量。
在此基础上，在现有的控制中，因为一旦所有的泵都停止而使冷却水温度上升，所以将流量控制阀控制在打开侧，并且增加冷却水的循环量，从而降低冷却水温度。由于将流量控制阀控制在打开侧，所以系统阻力降低至S2，因此运转点变为B2，从而使泵的过流量增长。[0009]作为防止泵的过流量的技术，在专利文献I中记载了过流量防止回路，如果该过流量防止回路在多台泵并列运转中解除一台泵，则根据解除信号限制其他泵的转速。
另外，在专利文献2中记载了泵过流量抑制控制装置，该泵过流量抑制控制装置在泵的下游侧配设有过流量抑制阀，在泵的流量超过预先设定的限定值时，控制过流量抑制阀的开度。
另一方面，在泵起动时，除了泵的过流量以外，还存在起动转矩大的问题。通常，在循环线路被充水的状态下起动泵时，因为泵的起动转矩大，所以使起动电流变大，该始动电流用于使驱动泵的马达加速至额定速度。与此相对，导致在选定马达时，需要大容量的马达。因此，谋求以不提高起动时的电流值的方式抑制马达的转矩，从而进行运转。
因此，在专利文献3中记载了以下结构:在使多台泵并列运转的泵设备中，使一台泵的排出截止阀半开而起动泵，在一定时间内起动第二台泵。
专利文献1:(日本)特开平5-223060号公报
专利文献2:(日本)特开昭59-122797号公报
专利文献3:(日本)特开2001-194489号公报
如上所述，在原子能发电厂中，在泵全部停止后，与通常运转时相比，在减少泵的运转台数而起动泵的情况下，从降低系统阻力的方面以及减少泵的运转台数的方面存在产生泵的过流量的问题。这时，如果泵的流量超过最大可能流量点，则可能由于过流量而导致损坏泵或马达。
因此，为了防止泵的过流量，专利文献I控制泵的转速，但是该方法很难正确地调整冷却水的流量，并且很难将冷却系统维持在希望的温度。另外，专利文献2是设置有过流量控制阀的结构，但是在该结构中，从检测泵的流量到控制过流量抑制阀的开度产生时间滞后。特别是，如果是大型阀，则即使开闭也需要时间，因此，无法避免在此期间持续泵的过流量状态。
另一方面，作为减小泵的起动转矩的方法，在专利文献3中，使泵的排出截止阀半开而起动泵，但是，通过手动作业开闭现有的泵的排出截止阀，例如，在停电时那样的紧急事态时，操作员很难适当地开闭排出截止阀。
另外，即使在上述任一项现有技术中，也没有公开能够解决泵起动时的问题点，即，解决泵过流量及起动转矩增大的问题的具体的控制方法，因此，希望在起动比通常运转时少的台数的泵时的适当的运转控制技术。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种冷却系统的控制方法及控制装置，其在原子能发电厂中，在起动比通常运转时少的台数的用于冷却系统的泵时，能够防止泵的过流量，并且能够减小泵的起动转矩。
本发明的冷却系统的控制方法具备:使原子能发电厂的辅助设备冷却用的冷却材料循环的循环线路；相对于所述循环线路相互并联的多台泵；设置于多台所述泵的排出侧下游并且调整所述冷却材料的流量的流量控制阀，所述冷却系统的控制方法的特征在于，具备:阀全闭控制步骤，其检测所述泵的运转台数，在检测出多台所述泵全部停止的情况下，向所述流量控制阀输出控制所述流量控制阀全闭的阀控制信号；第一泵起动步骤，其在使所述流量控制阀全闭的状态下，使比通常运转台数少的台数起动的所述泵；第一开阀控制步骤，其在第一泵起动步骤后，向所述流量控制阀输出在限制开度以下对所述流量控制阀进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比通常运转时的所述流量控制阀的上限开度小的值。
根据本发明，在冷却系统中检测出多台泵全部停止的情况下，在阀全闭控制步骤中控制流量控制阀全闭后，在第一泵起动步骤中比通常运转台数少的台数的泵起动，因此，能够减小泵的起动转矩，并且能够减小马达的容量。这是因为通过泵的轴动力确定驱动泵的马达所必须的转矩，并且泵的轴动力依存于泵的流量，所以在泵起动时使流量控制阀全闭而减少泵的流量，从而能够减小马达的转矩。因此，能够利用小的起动电流起动泵，从而能够减小马达的容量。
另外，在本发明中，在起动比通常运转台数少的台数的泵后，在第一开阀控制步骤中，将流量控制阀控制在限制开度以下，该限制开度被设定为比通常运转时的流量控制阀的上限开度小的值，因此，增加冷却系统的系统阻力，并且限制泵的流量，从而能够防止泵过流量。这时，限制开度是能够确保将冷却水温度维持在冷却辅助设备所必须的温度以上的冷却水流量的开度。
而且，根据本发明，检测泵的运转台数，根据该检测信号控制流量控制阀，因此，能够自动地控制冷却系统而不用经由操作员，从而即使在停电时那样的紧急事态时也能够切实地进行对应。
在上述冷却系统的控制方法中，优选的是，还具备:第二泵起动步骤，其在将所述流量控制阀控制在所述限制开度以下的状态下，起动所述通常运转台数的泵；第二开阀控制步骤，其在检测出起动所述通常运转台数的泵的情况下，向所述流量控制阀输出将所述流量控制阀控制在所述上限开度以下的阀控制信号。
由此，在检测出起动通常运转台数的泵的情况下，在第二开阀控制步骤中，因为将流量控制阀控制在通常运转时的上限开度以下，所以如果起动通常运转台数的泵就能够顺利地返回通常运转。
在上述冷却系统的控制方法中，优选的是，所述冷却系统还具备:设置于多台所述泵的排出侧下游并且冷却所述冷却材料的冷却材料冷却器；绕过所述冷却材料冷却器及所述流量控制阀的旁通线路；调整所述冷却材料的旁通流量的旁通阀，在所述第一开阀控制步骤中，分别向所述流量控制阀及所述旁通阀输出在限制开度以下对所述流量控制阀及所述旁通阀分别进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比所述流量控制阀的上限开度小的值。
由此，在第一开阀控制步骤中，分别将流量控制阀及旁通阀控制在限制开度以下，从而能够防止泵的过流量，该限制开度被设定为比流量控制阀的上限开度小的值。
在该情况下，优选的是，预先设定所述冷却水的温度阈值，在所述第一开阀控制步骤中，检测所述冷却水的温度，在检测温度处于所述阈值以上的情况下，向所述流量控制阀输出将所述流量控制阀控制在所述限制开度的阀控制信号，在所述检测温度不满所述阈值的情况下，向所述流量控制阀输出控制所述流量控制阀关闭的阀控制信号。
这样，在第一开阀控制步骤中，基于预先设定的冷却水温度阈值，控制流量控制阀开闭，因此，能够通过简单的控制适当地控制冷却水温度。[0031]另外，所述阀控制信号是使所述流量控制阀的开度与所述旁通阀相互连动地进行控制的信号。
本发明的冷却系统的控制装置具备:使原子能发电厂的辅助设备冷却用的冷却材料循环的循环线路；相对于所述循环线路相互并联的多台泵；设置于多台所述泵的排出侧下游并且调整所述冷却材料的流量的流量控制阀，所述冷却系统的控制装置的特征在于，具备:控制所述泵的起动的泵控制机构；检测所述泵的运转台数的运转台数检测机构；控制所述流量控制阀开闭的阀开闭控制机构，在多台所述泵全部停止的情况下，所述泵控制机构起动比通常运转台数少的台数的所述泵，在通过所述运转台数检测机构检测出多台所述泵全部停止的情况下，所述阀开闭控制机构输出使所述流量控制阀全闭的阀控制信号，在检测出运转比通常运转台数少的台数的所述泵的情况下，输出将所述流量调整阀控制在限制开度的阀控制信号，该限制开度被设定为比通常运转时的所述流量控制阀的设定开度小的值。
根据本发明，在多台泵全部停止的情况下，通过泵控制机构起动比通常运转台数少的台数的所述泵，因此，即使在停电时等那样的丧失电源的情况下，也能够通过紧急用电源等自动地起动泵，并且能够维持冷却系统的功能，从而确保发电厂的安全性。
另外，利用运转台数检测机构检测泵的运转台数，并且通过阀开闭控制机构，基于泵的运转台数控制流量控制阀，因此，能够自动地控制冷却系统而不用经由操作员，从而即使在停电时那样的非常事态时也能够切实地进行对应。
而且，在检测出多台泵全部停止的情况下，阀开闭控制机构在起动比通常运转台数少的台数的泵前，控制流量控制阀全闭，因此，能够减小泵的起动转矩，并且能够减小马达的容量。
另外，在起动比通常运转台数少的台数的泵后，在限制开度以下阀开闭控制机构对流量控制阀进行控制，该限制开度被设定为比通常运转时的流量控制阀的上限开度小的值，因此，增加冷却系统的系统阻力，并且限制泵的流量，从而能够防止泵过流量。
在上述冷却系统的控制装置中，优选的是，在通过所述运转台数检测机构检测出起动所述通常运转台数的泵的情况下，所述阀开闭控制机构输出在所述上限开度以下对所述流量控制阀进行控制的阀控制信号。
由此，在利用运转台数检测机构检测出起动通常运转台数的泵的情况下，通过阀开闭控制机构将流量控制阀控制在通常运转时的上限开度以下，因此，如果起动通常运转台数的泵就能够顺利地返回通常运转。
上述冷却系统的控制装置优选的是，还具备:设置于多台所述泵的排出侧下游并且冷却所述冷却材料的冷却材料冷却器；绕过所述冷却材料冷却器及所述流量控制阀的旁通线路；设置于所述旁通线路并且调整所述冷却材料的旁通流量的旁通阀，在通过所述运转台数检测机构检测出比所述通常运转台数少的台数的所述泵运转的情况下，所述阀开闭控制机构输出在限制开度以下对所述流量控制阀及所述旁通阀分别进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比所述流量控制阀的上限开度小的值。
这样，因为是具备设置有旁通阀的旁通线路的结构，所以通过调整不流过冷却材料冷却器而在旁通线路流动的冷却材料的流量，能够调整冷却材料的温度而不改变泵的转速。另外，通过阀开闭控制机构，在限制开度以下分别对流量控制阀及旁通阀进行控制，该限制开度被设定为比流量控制阀的上限开度小的值，因此，能够防止泵的过流量。
在本发明中，在检测出多台泵全部停止的情况下，在控制流量控制阀全闭后，起动比通常运转台数少的台数的泵，因此，能够减小泵的起动转矩，并且能够减小马达的容量。
另外，在起动比通常运转台数少的台数的泵后，在限制开度以下对流量控制阀进行控制，该限制开度被设定为比通常运转时的流量控制阀的上限开度小的值，因此，增加冷却系统的系统阻力，并且限制泵的流量，从而能够防止泵的过流量。
而且，检测泵的运转台数，并且根据该检测信号控制流量控制阀，因此，能够自动地控制冷却系统而不用经由操作员，从而即使在停电时那样的非常事态时也能够切实地进行对应。
图1是表示本发明的实施方式的冷却系统及其控制装置的设备结构的结构图。
图2 (a)是表示通常运转时的流量控制阀及旁通阀的阀开度信号与阀开度关系的图，图2(b)是表示限制运转时的流量控制阀及旁通阀的阀开度信号与阀开度的关系的图。
图3是表示冷却系统的控制装置的简要结构的框图。
图4是表示是本发明的实施方式的冷却系统的控制方法的流程图。
图5是表示现有的冷却系统的设备结构的结构图。
图6是表示泵的性能特性曲线的图。
附图标记说明
I控制装置
2泵控制机构
3运转台数检测机构
4阀控制机构
41阀开度信号计算部
42第一信号切换器
43第二信号切换器
44,45 乘法器
100冷却系统
101循环线路
102、102a、102b、102c 泵
103冷却水冷却器
104流量控制阀
105旁通线路
106旁通阀
108温度检测传感器
111润滑油热交换器
113制冷介质热交换器
115其他辅助设备冷却用热交换器具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。但是，该实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对的配置等不限定于特定的记载，也不是将本发明的范围限定于此的主旨，仅是说明例而已。
图1是表示本发明的实施方式的冷却系统及其控制装置的设备结构的结构图。
参照图1，首先，对适用本发明的实施方式的冷却系统进行说明。该冷却系统100是为了冷却原子能发电厂的辅助设备而设置的，主要具备:由闭环构成的使冷却水循环的循环线路101 ;相对于循环线路101相互并联的多台泵102a、102b、102c ;设置于循环线路101的冷却水冷却器103 ;流量控制阀104 ;温度检测传感器108及各种辅助设备冷却用热交换器。在此，原子能发电厂的辅助设备是指，涡轮机或发电机等核反应堆以外的设备。
泵102 (102a、102b、102c)以在循环线路101中使冷却水循环为目的而设置，并且将排出侧与吸入侧配置在相同方向，从而以相对于循环线路101相互并列的方式连接多台。对该泵102而言，在通常运转时，从系统电源向所有的泵102a、102b、102c供给电力，但是，在停电时等的丧失电源时，从紧急用电源向比通常运转台数少的台数的泵102c供给电力。另外，在图1中表示并列地设置三台泵102a、102b、102c的情况，但是泵的台数不限定于此。
因为冷却水冷却器103通过与海水等制冷介质进行热交换而冷却冷却水，所以冷却水冷却器103设置在泵102的排出侧下游的循环线路101。具体地说，多台泵102a、102b、102c设置在循环线路101的多个分支，在比循环线路101上述分支的合流点更靠下游侧的位置设置有冷却水冷却器103。另外，该冷却水冷却器103也可以并联或串联地设置多台。
流量控制阀104设置在泵102的排出侧下游的循环线路101，从而调整在循环线路101流动的冷却水的流量。在图1中表示将流量控制阀104设置在冷却水冷却器103的下游侧的情况，但是流量控制阀104也可以设置在冷却水冷却器103的上游侧。
温度检测传感器108设置于循环线路101，并且检测循环线路101的冷却水温度。另外，虽然表示将温度检测传感器108设置在流量控制阀104的下游侧的情况，但是温度检测传感器108位于能够检测循环线路101的冷却水温度的位置即可。但是，优选的是，位于辅助设备冷却用热交换器的上游侧。
辅助设备冷却用热交换器在循环线路101设置一台或多台，并且间接或直接地冷却辅助设备。图1表示将润滑油热交换器111、制冷介质热交换器113及其他辅助设备冷却用热交换器115作为一个例子。润滑油热交换器111通过使涡轮机的轴承用润滑油与冷却水进行热交换而冷却润滑油。制冷介质热交换器113通过使发电机冷却用的制冷介质与冷却水进行热交换而冷却制冷介质。其他辅助设备冷却用热交换器115利用冷却水冷却其他辅助设备，并且概念地表示其他热交换器。调整向各热交换器流入的冷却水流量的流量调整阀112设置在上述热交换器的上游侧或下游侧。
另外，在本实施方式中，冷却系统100也可以设置有旁通线路105，该旁通线路105与循环线路101并联，并且绕过冷却水冷却器103及流量调整阀104。在该旁通线路105设置有调整冷却水的旁通量的旁通阀106。
由此，由于具备设置有旁通阀106的旁通线路105，所以通过调整不通过冷却水冷却器103而在旁通线路105流动的冷却水流量，能够调整冷却水温度而不改变泵102的转速。
接着，对本实施方式的冷却水系统的控制装置的结构进行说明。另外，在此，对具备旁通线路105及旁通阀106的情况进行说明。
冷却系统的控制装置I主要具备:泵控制机构2、运转台数检测机构3、阀控制机构4。
泵控制机构2至少控制与紧急用电源连接的泵102的起动。具体地说，泵控制机构2具有控制回路，该控制回路在检测出所有的泵102a、102b、102c都停止的情况下，起动与紧急用电源连接的泵102。另外，泵控制机构2也可以与运转台数检测机构3及阀控制机构4分离而设置于泵102侧。另外，泵控制机构2也可以控制所有的泵102a、102b、102c的
起动及停止。
运转台数检测机构3检测泵102的运转台数。具体地说，运转台数检测机构3输入所有的泵102a、102b、102c的运转状态信号，基于上述运转状态信号，计算当前的泵的运转台数，并且将该计算结果输出至阀控制机构4。
阀控制机构4的基本动作为，输入由温度检测传感器108检测的温度，基于该检测温度计算指示流量控制阀104及旁通阀106的开度的阀开度信号。该阀开度信号在通常运转时不被限制而作为阀控制信号分别输出至流量控制阀104及旁通阀106。
如图2 (a)所示，在通常运转时，输出使流量控制阀104及旁通阀106的上限开度全开的阀开度信号，将上述阀控制在全开以下。而且，优选的是，流量控制阀104及旁通阀106被连动控制，例如，在上述阀是打开/关闭控制结构的情况下，关闭流量控制阀104时使旁通阀106全开,在流量控制阀104全开时使旁通阀106关闭。由此,通过流量控制阀104及旁通阀106的阀开度被相互连动控制，能够将在循环线路101流动的冷却水流量维持恒定。另外，基于从运转台数检测机构3输入的运转台数进行通常运转的识别。S卩，在运转台数为预先设定的通常运转台数的情况下，判断为通常运转时。
在通常运转时以外时，在利用运转台数检测机构3检测出多台泵102a、102b、102c全部停止的情况下，无论检测温度如何，阀控制机构4都输出对流量控制阀104进行全闭控制的阀控制信号。这时，输出也对旁通阀106进行同时全闭控制的阀控制信号。
另外，在通常运转以外时，在利用运转台数检测机构3检测出起动比通常运转台数少的台数的泵102的情况下，阀控制机构4分别输出在限制开度以下对流量控制阀104及旁通阀106进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比通常运转时的流量控制阀104的上限开度小的值。另外，限制开度是能够确保将冷却水温度维持在冷却辅助设备所需要的温度以上的冷却水流量的开度。
如图2 (b)所示，在运转比通常运转台数少的台数的泵102c的情况下(以下，称为限制运转)，首先，基于温度检测传感器108的检测温度计算指示流量控制阀104及旁通阀106的开度的阀开度信号。接着，用限制比率乘以该阀开度信号而计算阀控制信号，并且将该阀控制信号输出至各阀，该限制比率是使阀开度处于限制开度以下的比率。由此，相对于基于检测温度的阀开度信号，控制阀开度使其被限制在限制开度以下。另外，即使在限制运转时，也与图2 (a)相同地优选使流量控制阀104及旁通阀106连动控制。
接着，参照图3，对控制装置的具体例进行详细的说明。另外，在此，以具有图1所示的冷却系统的结构的情况为例进行说明。[0090]在图3中，泵控制机构2如上所述地控制泵102的起动。
运转台数检测机构3被输入各泵102a、102b、102c的运转状态信号，基于该运转状态信号，输出表示使泵全部停止的信号(泵全部停止信号)a、表示仅运转一台泵的信号(一台泵运转信号)b、表示运转两台以上的泵的信号(多台泵运转信号)c中任一个运转台数信号。
阀控制机构4具有:阀开度信号计算部41、第一信号切换器42、第二信号切换器43、乘法器44及乘法器45。
阀开度信号计算部41被预先输入冷却水的温度阈值，比较该阈值与从温度检测传感器108输入的冷却水检测温度，在检测温度低于阈值的情况下，输出使流量控制阀104打开并使旁通阀106关闭的阀开度信号。
第一信号切换器42被输入由运转台数检测机构3检测的运转台数信号中的泵全部停止信号a及一台泵运转信号b，基于上述信号，在判断泵全部停止或者判断仅一台泵运转的情况下，输出上限开度比率VI，在上述情况以外的情况下，输出限制开度比率V2。在此，上限开度比率Vl是用于将上限开度设定为基于检测温度而设定的阀开度的比率，通常为I。另外，限制开度比率V2是用于将限制开度设定为基于检测温度而设定的阀开度的比率，通常是I以下的数值。
第二信号切换器43被输入由运转台数检测机构3检测的运转台数信号中的泵全部停止信号a，基于该信号，在判断泵全部停止的情况下，输出比率0，在判断泵没有全部停止的情况下，输出由第一信号切换器42输出的比率。
乘法器44被输入由阀开度信号计算部41输出的流量控制阀104的阀开度信号、由第二信号切换器43输出的上限开度比率Vl或限制开度比率V2，并且将阀控制信号输出至流量控制阀104，该阀控制信号是用上限开度比率Vl或限制开度比率V2乘以阀开度信号而计算出的。
乘法器45被输入由阀开度信号计算部41输出的旁通阀106的阀开度信号、由第二信号切换器43输出的上限开度比率Vl或限制开度比率V2，并且将阀控制信号输出至旁通阀106，该阀控制信号是从阀开度信号与上限开度比率Vl或限制开度比率V2计算出的。
在具有上述结构的控制装置I中，在通过来自运转台数检测机构3的运转台数信号判断多台泵102运转的情况下，在第一信号切换器42输出上限开度比率VI，在第二信号切换器43输出作为第一信号切换器42的输出信号的上限开度比率VI。因此，分别向流量控制阀104及旁通阀106输入阀控制信号，从而将上述阀控制在通常运转时的上限开度以下，该阀控制信号是通过用上限开度比率Vl乘以由阀开度信号计算部41输出的阀开度信号而计算出的。
另外，在通过来自运转台数检测机构3的运转台数信号判断泵全部停止的情况下，在第一信号切换器42输出限制开度比率V2，第二信号切换器43输出比率O。因此，分别向流量控制阀104及旁通阀106输入阀控制信号，从而控制上述阀全闭，该阀控制信号是通过用比率O乘以由阀开度信号计算部41输出的阀开度信号而计算出的。
而且，在通过来自运转台数检测机构3的运转台数信号判断仅运转一台泵的情况下，在第一信号切换器42输出限制开度比率V2,在第二信号切换器43输出作为第一信号切换器42的输出信号的限制开度比率V2。因此，分别向流量控制阀104及旁通阀106输入阀控制信号，从而基于检测温度将上述阀控制在限制开度以下，该阀控制信号是通过用限制开度比率V2乘以由阀开度信号计算部41输出的阀开度信号而计算出的。
另外，在上述控制装置I中，在将从运转台数检测机构3输出的泵全部停止信号b输入泵控制机构2，并且基于该信号判断泵全部停止的情况下，也可以通过紧急电源起动泵102c。
在此，参照图4对本实施方式的冷却系统的控制方法进行说明。
首先，在步骤SI中，通过运转台数检测机构3检测泵的运转台数，在步骤S2中，在检测出多台泵102全部停止的情况下，输出将流量控制阀104控制为全闭的阀控制信号。
在步骤S3中，在使流量控制阀104全闭的状态下，以比通常运转台数少的台数起动泵102。
在步骤S3中，在起动第一泵后，在步骤S4中，输出在限制开度以下对流量控制阀104进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比通常运转时的流量控制阀104的上限开度小的值。
在步骤S5中，在将流量控制阀104控制在限制开度以下的情况下，起动通常运转台数的泵102。
接着，在检测出起动通常运转台数的泵102的情况下，在步骤S6中，向流量控制阀104输出将流量控制阀104控制在上限开度以下的阀控制信号。
如上所述，在本实施方式中，在检测出多台泵102全部停止的情况下，在控制流量控制阀104全闭后，以比通常运转台数少的台数起动的泵102，因此，能够减小泵102的起动转矩，并且能够减小马达的容量。
另外，在起动比通常运转台数少的台数的泵102后，在限制开度以下对流量控制阀104进行控制，该限制开度被设定为比通常运转时的流量控制阀104的上限开度小的值，因此，增加冷却系统的系统阻力，限制泵102的流量，从而能够防止泵102过流量。
而且，检测泵102的运转台数，并且根据该检测信号控制流量控制阀104，因此，能够自动地控制冷却系统而不经由操作员，从而即使在停电时那样的紧急事态时也能够切实地进行对应。
另外，适用本实施方式的原子能发电厂也能够适用于具有加压水型核反应堆、沸腾水型核反应堆等类型的核反应堆的工厂。
另外，在本实施方式中，主要对在停电等丧失电源时泵102a、102b、102c全部停止的情况进行说明，但是，本发明不限定于此，能够完全适用于泵全部停止后，再次起动比通常运转时少的台数的泵，并且在之后的时间内以通常运转台数运转的泵的情况。
另外，在本实施方式中，对利用冷却水作为在冷却系统循环的冷却材料进行说明，但是也可以利用水以外的其他流体作为冷却材料。
而且，在本实施方式中，主要对打开/关闭地控制流量控制阀104及旁通阀106的情况进行说明，但是本发明不限定于此，上述阀也可以是比例控制阀。
以上，对本发明的实施方式进行详细的说明，但是本发明不限定于此，在不超过本发明的主旨的范围内，当然能够进行各种改良和变形。
权利要求
1.一种冷却系统的控制方法，其具备:使原子能发电厂的辅助设备冷却用的冷却材料循环的循环线路；相对于所述循环线路彼此并联的多台泵；设置于多台所述泵的排出侧下游并且调整所述冷却材料的流量的流量控制阀，所述冷却系统的控制方法的特征在于，具备: 阀全闭控制步骤，其检测所述泵的运转台数，在检测出多台所述泵全部停止的情况下，向所述流量控制阀输出对所述流量控制阀进行全闭的阀控制信号； 第一泵起动步骤，其在使所述流量控制阀全闭的状态下，起动比通常运转台数少的台数的所述泵； 第一开阀控制步骤，其在所述第一泵起动步骤后，向所述流量控制阀输出在限制开度以下对所述流量控制阀进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比通常运转时的所述流量控制阀的上限开度小的值。
2.如权利要求
1所述的冷却系统的控制方法，其特征在于，还具备: 第二泵起动步骤，其在将所述流量控制阀控制在所述限制开度以下的状态下，起动所述通常运转台数的泵； 第二开阀控制步骤，其在检测出所述通常运转台数的泵起动的情况下，向所述流量控制阀输出在所述上限开度以下对所述流量控制阀进行控制的阀控制信号。
3.如权利要求
1所述的冷却系统的控制方法，其特征在于， 预先设定所述冷却水的温度阈值， 在所述第一开阀控制步骤中，检测所述冷却水的温度，在检测温度处于所述阈值以上的情况下，向所述流量控制阀输出将所述流量控制阀控制在所述限制开度的阀控制信号，在所述检测温度不满所 述阈值的情况下，向所述流量控制阀输出控制所述流量控制阀关闭的阀控制信号。
4.如权利要求
1所述的冷却系统的控制方法，其特征在于， 所述冷却系统还具备:设置于多台所述泵的排出侧下游并且冷却所述冷却材料的冷却材料冷却器；绕过所述冷却材料冷却器及所述流量控制阀的旁通线路；调整所述冷却材料的旁通流量的旁通阀， 在所述第一开阀控制步骤中，分别向所述流量控制阀及所述旁通阀输出在限制开度以下对所述流量控制阀及所述旁通阀分别进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比所述流量控制阀的上限开度小的值。
5.如权利要求
4所述的冷却系统的控制方法，其特征在于，所述阀控制信号是使所述流量控制阀的开度与所述旁通阀相互连动进行控制的信号。
6.一种二次冷却系统的控制装置，其具备:使原子能发电厂的辅助设备冷却用的冷却材料循环的循环线路；相对于所述循环线路相互并联的多台泵；设置于多台所述泵的排出侧下游并且调整所述冷却材料的流量的流量控制阀，所述冷却系统的控制装置的特征在于，具备: 控制所述泵的起动的泵控制机构； 检测所述泵的运转台数的运转台数检测机构； 控制所述流量控制阀的开闭的阀开闭控制机构， 在多台所述泵全部停止的情况下，所述泵控制机构使比通常运转台数少的台数的所述泵起动， 在通过所述运转台数检测机构检测出多台所述泵全部停止的情况下，所述阀开闭控制机构输出使所述流量控制阀全闭的阀控制信号，在检测出比通常运转台数少的台数的所述泵运转的情况下，输出将所述流量调整阀控制在限制开度的阀控制信号，该限制开度被设定为比通常运转时的所述流量控制阀的设定开度小的值。
7.如权利要求
6所述的二次冷却系统的控制装置，其特征在于， 在通过所述运转台数检测机构检测出起动所述通常运转台数的泵的情况下，所述阀开闭控制机构输出在所述上限开度以下对所述流量控制阀进行控制的阀控制信号。
8.如权利要求
6所述的二次冷却系统的控制装置，其特征在于，所述冷却系统的控制装置还具备: 设置于多台所述泵的排出侧下游并且冷却所述冷却材料的冷却材料冷却器； 绕过所述冷却材料冷却器及所述流量控制阀的旁通线路； 设置于所述旁通线路并且调整所述冷却材料的旁通流量的旁通阀， 在通过所述运转台数检测机构检测出比所述通常运转台数少的台数的所述泵运转的情况下，所述阀开闭控制机构输出在限制开度以下对所述流量控制阀及所述旁通阀分别进行控制的阀控制信号，该限制开`度被设定为比所述流量控制阀的上限开度小的值。
专利摘要
一种冷却系统的控制方法及控制装置，在起动比通常运转时少的用于冷却系统的泵时，减小泵的起动转矩和防止泵的过流量。冷却系统具备原子能发电厂的辅助设备冷却用的冷却材料循环的循环线路；相对于循环线路相互并联的多台泵；设置于多台泵的排出侧下游且调整冷却材料流量的流量控制阀，控制方法具备阀全闭控制步骤，其检测泵的运转台数，在测出多台泵停止的情况下，输出控制流量控制阀全闭的阀控制信号；第一泵起动步骤，其在流量控制阀全闭的状态下，起动比通常运转台数少的泵；第一开阀控制步骤，其在第一泵起动步骤后，输出在限制开度以下对流量控制阀进行控制的阀控制信号，该限制开度被设定为比通常运转时的流量控制阀的上限开度小的值。
文档编号G21D3/08GKCN103104453SQ201210269381
公开日2013年5月15日 申请日期2012年7月31日
发明者今治义典, 河户希美 申请人:三菱重工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan