JP2001153990A - System for measuring flow rate in reactor core - Google Patents

System for measuring flow rate in reactor core

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JP2001153990A
JP2001153990A JP34071199A JP34071199A JP2001153990A JP 2001153990 A JP2001153990 A JP 2001153990A JP 34071199 A JP34071199 A JP 34071199A JP 34071199 A JP34071199 A JP 34071199A JP 2001153990 A JP2001153990 A JP 2001153990A
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Japan
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flow rate
static pressure
reactor
measuring
core
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JP34071199A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyobumi Saeki
清文 佐伯
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure the flow rate in a reactor core with high accuracy without being affected by the change in the performance of a recirculation pump of a type built into a reactor. SOLUTION: The system includes a first means 37 for measuring the static pressure in a section where reactor water stagnates in the lower part of a deck of the recirculation pump 14 of a type built into a reactor, a second means 38 for measuring the static pressure in a high-speed flow section in a discharge section of the recirculation pump 14 and a means 41 that measures the pressure difference between the first and second static pressure measuring means 37 and 38, respectively. The system calculates the discharge flow rate of the recirculation pump 14 of the basis of the difference between the measured statistic pressures.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炉心への原子炉冷
却材の供給を原子炉内蔵型再循環ポンプ(以下、インタ
ーナルポンプという)で行う沸騰水型原子炉に係り、特
に原子炉冷却材の炉心への供給量をインターナルポンプ
の性能変化に影響されることなく測定するための炉心流
量計測システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiling water reactor in which a reactor coolant is supplied to a reactor core by a reactor built-in recirculation pump (hereinafter, referred to as an internal pump). The present invention relates to a core flow rate measurement system for measuring a supply amount of material to a core without being affected by a change in performance of an internal pump.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来のインターナルポンプを有す
る沸騰水型原子炉を示す構成図である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a block diagram showing a conventional boiling water reactor having an internal pump.

【0003】図7に示すように、炉心に配置した燃料1
は、下端部を炉心支持板2で、また上部を上部格子板3
で支持され、これら炉心支持板2および上部格子板3
は、円筒状の炉心シュラウド4に固定されている。この
炉心シュラウド4は、シュラウドサポートレグ5および
円筒状のシュラウドサポートシリンダ6を介して原子炉
圧力容器7の下鏡部8に溶接固定されている。
[0003] As shown in FIG.
Is a core support plate 2 at the lower end and an upper grid plate 3 at the upper end.
Core support plate 2 and upper grid plate 3
Are fixed to a cylindrical core shroud 4. The core shroud 4 is welded and fixed to the lower mirror portion 8 of the reactor pressure vessel 7 via a shroud support leg 5 and a cylindrical shroud support cylinder 6.

【0004】また、炉心シュラウド4上部には、スタン
ドパイプ9および気水分離器10を有するシュラウドヘ
ッド11が設置され、さらに上方に蒸気乾燥器12が設
置されている。一方、炉心シュラウド4、シュラウドサ
ポートシリンダ6と原子炉圧力容器7とで形成される環
状部(ダウンカマ)は、原子炉圧力容器7下部でシュラ
ウドサポートプレート13により仕切られ、このシュラ
ウドサポートプレート13はシュラウドサポートシリン
ダ6および原子炉圧力容器7に溶接固定されている。
[0004] A shroud head 11 having a stand pipe 9 and a steam separator 10 is provided above the core shroud 4, and a steam dryer 12 is further provided above the shroud head 11. On the other hand, an annular portion (downcomer) formed of the core shroud 4, the shroud support cylinder 6, and the reactor pressure vessel 7 is partitioned by a shroud support plate 13 below the reactor pressure vessel 7, and the shroud support plate 13 is It is fixed to the support cylinder 6 and the reactor pressure vessel 7 by welding.

【0005】さらに、上記環状部にはインターナルポン
プ14が均等に複数配置され、このインターナルポンプ
14は、図8に示すようにディフューザ15を有し、こ
のディフューザ15はシュラウドサポートプレート13
を貫通し、下鏡部8に設けられたRIPノズル16上に
設置されて機械的に締結される。
Further, a plurality of internal pumps 14 are uniformly arranged on the annular portion. The internal pump 14 has a diffuser 15 as shown in FIG. 8, and the diffuser 15 is a shroud support plate 13.
And is installed on a RIP nozzle 16 provided in the lower mirror section 8 and mechanically fastened.

【0006】また、インターナルポンプ14はインペラ
シャフト17を有し、このインペラシャフト17はRI
Pノズル16を貫通し、このRIPノズル16に溶接固
定されたモータケーシング18内でモータ19と締結さ
れている。
[0006] The internal pump 14 has an impeller shaft 17, and the impeller shaft 17 is
A motor 19 is fastened to a motor casing 18 which penetrates the P nozzle 16 and is welded and fixed to the RIP nozzle 16.

【0007】このような構造において、図7に示すシュ
ラウドサポートプレート13より上方の環状部(ダウン
カマ)の炉水は、インターナルポンプ14により吸込ま
れ加圧された後、ディフューザ15より吐き出され、シ
ュラウドサポーレグ5の間を通過し、上方流となり、炉
心部に流入する。この際、炉心シュラウド4内の炉水は
炉心支持板2で堰き止められ、燃料1下部に設けられた
燃料支持金具のオリフィスを通過し、効率的に燃料集合
体に供給される。
In such a structure, the reactor water in the annular portion (downcomer) above the shroud support plate 13 shown in FIG. After passing between the support legs 5, the air flows upward and flows into the core. At this time, the reactor water in the core shroud 4 is blocked by the core support plate 2, passes through the orifice of the fuel support fitting provided below the fuel 1, and is efficiently supplied to the fuel assembly.

【0008】この燃料集合体内で発生した蒸気は、上述
した気水分離器10、蒸気乾燥器12で湿分分離されて
図示しないタービンに供給された後、復水器で凝縮さ
れ、給水配管を通り原子炉圧力容器7の上部に設置され
た給水スパージャ20から原子炉内に戻される。一方、
気水分離器10、蒸気乾燥器12で分離された水は給水
とともに上述した経路でインターナルポンプ14により
加圧され、再び炉心に供給される。
[0008] The steam generated in the fuel assembly is separated into moisture by the steam-water separator 10 and the steam dryer 12 and supplied to a turbine (not shown). Then, the steam is condensed by a condenser, and is condensed by a condenser. The water is returned from the water supply sparger 20 installed at the upper part of the reactor pressure vessel 7 into the reactor. on the other hand,
The water separated by the steam separator 10 and the steam dryer 12 is pressurized by the internal pump 14 in the above-described path together with the water supply, and is again supplied to the core.

【0009】このような沸騰水型原子炉において、イン
ターナルポンプ14により炉心に供給される流量、すな
わち炉心流量は、燃料1の燃焼度管理、原子炉の出力管
理上極めて重要な管理値であり、プラント運転中高精度
の測定が求められている。
In such a boiling water reactor, the flow rate supplied to the core by the internal pump 14, that is, the core flow rate, is a very important management value in the burnup control of the fuel 1 and the power control of the reactor. There is a demand for high-precision measurement during plant operation.

【0010】インターナルポンプ14が採用されている
原子炉での炉心流量の測定方法を以下に説明する。
A method of measuring a core flow rate in a nuclear reactor employing the internal pump 14 will be described below.

【0011】図7に示すように、インターナルポンプ1
4の上流側には、炉心シュラウド4の下部胴に静圧孔2
1が設けられ、この静圧孔21を通してインターナルポ
ンプ14の吸込み側圧力が図示しない圧力計により測定
される。また、シュラウドサポートシリンダ6の内側に
も同じく静圧孔22が設けられ、この静圧孔22を通し
てインターナルポンプ14の吐出側圧力が図示しない圧
力計により測定される。すなわち、両静圧孔21,22
には炉内配管23が接続され、この炉内配管23が図示
しない圧力容器貫通ノズルを介して外部配管と接続さ
れ、この外部配管に上記圧力計が取り付けられ、これら
の差圧を計測することにより、ポンプ前後での差圧、つ
まりポンプ部差圧が計測される。
[0011] As shown in FIG.
On the upstream side of the core shroud 4, a static pressure hole 2
The suction side pressure of the internal pump 14 is measured by a pressure gauge (not shown) through the static pressure hole 21. A static pressure hole 22 is also provided inside the shroud support cylinder 6, and the discharge pressure of the internal pump 14 is measured by a pressure gauge (not shown) through the static pressure hole 22. That is, the two static pressure holes 21 and 22
Is connected to an external pipe via a pressure vessel penetrating nozzle (not shown), and the pressure gauge is attached to the external pipe to measure the differential pressure between them. Thereby, the differential pressure before and after the pump, that is, the differential pressure of the pump section is measured.

【0012】ここで、インターナルポンプ14は、実機
原子炉に設置される前に、ポンプ設置部形状を模擬し、
前述のポンプ部差圧の計測、ポンプ流量の計測が可能な
試験容器を用いてポンプ性能確認試験が実施され、ポン
プ一定回転数におけるポンプ流量とポンプ部差圧の特性
カーブ(以下、Q−Δh特性という)が求められる。こ
の特性は、原子炉運転管理用の計算機に入力され、実機
運転で測定されたポンプ部差圧から炉心流量が算出され
る。
Here, the internal pump 14 simulates the shape of a pump installation portion before being installed in an actual reactor,
A pump performance confirmation test is performed using a test vessel capable of measuring the pump section differential pressure and the pump flow rate, and a characteristic curve of the pump flow rate and the pump section differential pressure (hereinafter, Q-Δh Characteristics). These characteristics are input to a computer for reactor operation management, and the core flow rate is calculated from the pump section differential pressure measured in actual operation.

【0013】一方、炉心支持板2の位置においても上下
の差圧を計測する支持板差圧計装ライン24が設けられ
ており、この支持板差圧計装ライン24により得られる
支持板差圧はプラント建設時の系統試験において、ポン
プ部差圧より求まる炉心流量により校正され、プラント
出力運転での炉心流量算出の手段として用いられてい
る。
On the other hand, a support plate differential pressure instrumentation line 24 for measuring the vertical pressure difference is also provided at the position of the core support plate 2, and the support plate differential pressure obtained by the support plate differential pressure In a system test at the time of construction, it is calibrated based on the core flow rate obtained from the pump section differential pressure, and is used as a means for calculating the core flow rate in plant output operation.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の炉心流量計測方法は、インターナルポンプ14を挟
む前後の差圧に基づいて炉心流量を求める方法である。
このため、炉内クラッドの付着、エロージョンなどによ
りポンプ流水面の性状が経年的に変化し、上記Q−Δh
特性が変化した場合には、差圧からの算出流量と実炉心
流量とに差異が生じる可能性があった。また、支持板差
圧についても、差圧測定範囲にある燃料支持金具のオリ
フィスへのクラッド付着などにより流量計測に誤差を生
じる可能性があった。
The above-described conventional core flow rate measuring method is a method of obtaining a core flow rate based on a pressure difference before and after the internal pump 14 is sandwiched.
For this reason, the properties of the pump water surface change over time due to the adhesion of the cladding in the furnace, erosion, etc., and the above Q-Δh
When the characteristics changed, there was a possibility that a difference might occur between the calculated flow rate from the differential pressure and the actual core flow rate. Also, regarding the support plate differential pressure, there is a possibility that an error may occur in the flow rate measurement due to the adhesion of the clad to the orifice of the fuel support fitting within the differential pressure measurement range.

【0015】本発明はかかる従来の事情に対処してなさ
れたものであり、原子炉内蔵型再循環ポンプの性能変化
に影響されることなく、炉心流量を高精度に計測し得る
炉心流量計測システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional situation, and has a core flow rate measuring system capable of measuring a core flow rate with high accuracy without being affected by a performance change of a recirculation pump built in a reactor. The purpose is to provide.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、沸騰水型原子炉の炉心に
原子炉内蔵型再循環ポンプで冷却材を供給し、この供給
量を測定するための炉心流量計測システムにおいて、前
記原子炉内蔵型再循環ポンプデッキ下部の炉水停滞部の
静圧を測定する第1の静圧測定手段と、前記原子炉内蔵
型再循環ポンプ吐出部の高流速部の静圧を測定する第2
の静圧測定手段と、これら第1および第2の静圧測定手
段の差圧を計測する差圧計測手段とを備え、この静圧差
に基づいて前記原子炉内蔵型再循環ポンプの吐出流量を
算出することを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a coolant is supplied to a core of a boiling water reactor by a recirculation pump built in the reactor, and the supply amount is reduced. In a core flow rate measuring system for measuring, first static pressure measuring means for measuring a static pressure of a reactor water stagnation section below the reactor built-in recirculation pump deck, and a discharge section of the reactor built-in recirculation pump To measure the static pressure in the high flow velocity section
Static pressure measuring means, and a differential pressure measuring means for measuring the differential pressure between the first and second static pressure measuring means, based on the static pressure difference, the discharge flow rate of the built-in recirculation pump It is characterized in that it is calculated.

【0017】請求項1記載の発明によれば、原子炉内蔵
型再循環ポンプデッキ下部の炉水停滞部の静圧を第1の
静圧測定手段により測定する一方、原子炉内蔵型再循環
ポンプ吐出部の高流速部の静圧を第2の静圧測定手段に
より測定し、これらの静圧差を差圧計測手段にて算出
し、この静圧差に基づいて吐出流量を算出することによ
り、原子炉内蔵型再循環ポンプの出口部の動圧測定で直
接的にポンプ流量を測定するため、ポンプ本体の特性変
化の影響を受けずに炉心流量を高精度に計測することが
できる。
According to the first aspect of the present invention, the static pressure in the reactor water stagnation section below the reactor built-in recirculation pump deck is measured by the first static pressure measuring means, while the reactor built-in recirculation pump is measured. The static pressure in the high flow velocity portion of the discharge section is measured by the second static pressure measuring means, the difference between these static pressures is calculated by the differential pressure measuring means, and the discharge flow rate is calculated based on the static pressure difference. Since the pump flow rate is directly measured by measuring the dynamic pressure at the outlet of the recirculation pump built in the furnace, the core flow rate can be measured with high accuracy without being affected by changes in the characteristics of the pump body.

【0018】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
炉心流量計測システムにおいて、前記静圧差と前記原子
炉内蔵型再循環ポンプ吐出流量との関係式を算出する流
量換算手段を有し、この関係式と原子炉運転時に測定さ
れる差圧とから炉心流量を算出することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the core flow rate measuring system according to the first aspect, there is provided a flow rate conversion means for calculating a relational expression between the static pressure difference and the discharge flow rate of the built-in recirculation pump. The core flow rate is calculated from the relational expression and the differential pressure measured during the operation of the reactor.

【0019】請求項2記載の発明によれば、静圧差と原
子炉内蔵型再循環ポンプ吐出流量との関係式を流量換算
手段により算出し、この関係式と原子炉運転時に測定さ
れる差圧とから炉心流量を算出することにより、炉心流
量の測定精度を一段と向上させることができる。
According to the second aspect of the present invention, a relational expression between the static pressure difference and the discharge flow rate of the built-in recirculation pump is calculated by the flow rate conversion means, and the relational expression and the differential pressure measured during operation of the reactor are calculated. By calculating the core flow rate from the above, the measurement accuracy of the core flow rate can be further improved.

【0020】請求項3記載の発明では、請求項1または
2記載の炉心流量計測システムにおいて、前記原子炉内
蔵型再循環ポンプの吸込み側圧力と吐出側圧力との差圧
であるポンプ部差圧の計測と前記静圧差の計測とで得ら
れる流量に差が生じた場合、前記ポンプ部差圧と流量と
の関係式を補正することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the core flow rate measuring system according to the first or second aspect, a pump section differential pressure which is a differential pressure between a suction side pressure and a discharge side pressure of the reactor built-in recirculation pump. When there is a difference between the flow rates obtained by the measurement of the static pressure difference and the measurement of the static pressure difference, the relational expression between the pump section differential pressure and the flow rate is corrected.

【0021】請求項3記載の発明によれば、ポンプ部差
圧の計測と静圧差の計測とで得られる流量に差が生じた
場合、ポンプ部差圧と流量との関係式を補正することに
より、経年的なポンプの特性変化に応じて修正するた
め、安定した炉心流量の計測が可能となる。これによ
り、静圧測定箇所を削減することができる。
According to the third aspect of the invention, when there is a difference between the flow rates obtained by the measurement of the pump section differential pressure and the measurement of the static pressure difference, the relational expression between the pump section differential pressure and the flow rate is corrected. Accordingly, the core flow rate is corrected in accordance with the secular change in the characteristics of the pump, so that stable measurement of the core flow rate becomes possible. Thereby, the number of static pressure measurement points can be reduced.

【0022】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
炉心流量計測システムにおいて、前記原子炉内蔵型再循
環ポンプの吐出部に設けたディフューザ出口に前記第2
の静圧測定手段の静圧測定用ブロックを設置したことを
特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the core flow rate measuring system according to the first aspect, the second diffuser outlet is provided at a discharge part of the recirculation pump built in the reactor.
Wherein a static pressure measuring block of the static pressure measuring means is provided.

【0023】請求項4記載の発明によれば、ディフュー
ザ出口に第2の静圧測定手段の静圧測定用ブロックを設
置したことにより、ディフューザ出口部の安定した高流
速位置から静圧を測定するため、測定精度を高めること
が可能となる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the static pressure measuring block of the second static pressure measuring means is installed at the diffuser outlet, the static pressure is measured from the stable high flow velocity position at the diffuser outlet. Therefore, measurement accuracy can be improved.

【0024】請求項5記載の発明では、請求項4記載の
炉心流量計測システムにおいて、前記ディフューザの前
記静圧測定用ブロックとの係合部に、下方に開口する切
欠部を形成したことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the core flow rate measuring system according to the fourth aspect, a notch that opens downward is formed in an engagement portion of the diffuser with the block for measuring static pressure. And

【0025】請求項5記載の発明によれば、ディフュー
ザの静圧測定用ブロックとの係合部に、下方に開口する
切欠部を形成したことにより、ディフューザの取付、取
外しにも支障を来たすことがなくなる。
According to the fifth aspect of the present invention, the notch that opens downward is formed in the engaging portion of the diffuser with the block for measuring static pressure, which hinders attachment and detachment of the diffuser. Disappears.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る炉心流量計測
システムの実施形態を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a core flow rate measuring system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】図1は本発明に係る炉心流量計測システム
の一実施形態を示す構成図、図2は図1の炉水停滞部の
静圧測定ブロックを示す拡大断面図、図3は図1の高流
速部の静圧測定ブロックを示す拡大断面図、図4は図3
のA−A線断面図、図5は本発明に係る炉心流量計測シ
ステムの一実施形態の炉内計装配管および計装ノズルを
示す断面図、図6は本発明に係る炉心流量計測システム
の一実施形態を示すQ−Δh特性の補正方法を示す説明
図である。なお、沸騰水型原子炉およびインターナルポ
ンプの構成は図7および図8と同一であるので同一の符
号を付して説明する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a core flow rate measuring system according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a static pressure measuring block of a reactor water stagnation section in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a static pressure measurement block in a high flow velocity portion.
5 is a cross-sectional view showing the in-core instrumentation piping and instrumentation nozzle of one embodiment of the core flow rate measuring system according to the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of the core flow rate measuring system according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a method of correcting a Q-Δh characteristic according to an embodiment. The configurations of the boiling water reactor and the internal pump are the same as those shown in FIGS.

【0028】図1において、本実施形態では、インター
ナルポンプ14のデッキ下部であるシュラウドサポート
プレート13下の炉水停滞部に静圧測定用ブロック30
が設置される一方、インターナルポンプ14の吐出部で
あるディフューザ15出口の高流速部に静圧測定用ブロ
ック31が設置されている。これら両ブロック30,3
1には、それぞれ炉内計装配管32が接続され、この炉
内計装配管32が計装ノズル33を介して外部配管(図
示せず)に接続されている。なお、炉水停滞部に設置さ
れた静圧測定用ブロック30は、流れの影響を受けにく
いインターナルポンプ14の設置間隔の間に配置されて
いる。
Referring to FIG. 1, in this embodiment, a static pressure measuring block 30 is provided at a reactor water stagnant portion below a shroud support plate 13 which is a lower portion of a deck of an internal pump 14.
On the other hand, a static pressure measurement block 31 is provided at a high flow rate portion at the outlet of the diffuser 15 which is a discharge portion of the internal pump 14. These two blocks 30, 3
1 is connected to an in-furnace instrumentation pipe 32, and the in-furnace instrumentation pipe 32 is connected to an external pipe (not shown) via an instrumentation nozzle 33. In addition, the static pressure measurement block 30 installed in the reactor water stagnation section is disposed between the installation intervals of the internal pump 14 that is not easily affected by the flow.

【0029】静圧測定用ブロック30内は、図2に示す
ようにシュラウドサポートシリンダ6を貫通する静圧孔
34と連通し、この静圧孔34におけるシュラウドサポ
ートシリンダ6の炉心側に静圧測定用ブロック30が溶
接にて固定され、またこの静圧測定用ブロック30の下
部に炉内計装配管32が溶接にて固定されている。
The inside of the static pressure measurement block 30 communicates with a static pressure hole 34 penetrating the shroud support cylinder 6 as shown in FIG. 2, and the static pressure measurement is performed at the static pressure hole 34 on the core side of the shroud support cylinder 6. Block 30 is fixed by welding, and an in-furnace instrumentation pipe 32 is fixed to the lower portion of the static pressure measurement block 30 by welding.

【0030】一方、静圧測定用ブロック31は、図3に
示すように炉心側ブロック31aおよびディフューザ側
ブロック31bを有し、これら炉心側ブロック31aお
よびディフューザ側ブロック31bは、それぞれシュラ
ウドサポートシリンダ6の炉心側およびディフューザ1
5側に対して溶接により固定されるとともに、シュラウ
ドサポートシリンダ6を貫通する静圧孔35と連通して
いる。
On the other hand, the static pressure measurement block 31 has a core side block 31a and a diffuser side block 31b as shown in FIG. 3, and the core side block 31a and the diffuser side block 31b are respectively connected to the shroud support cylinder 6. Core side and diffuser 1
5 is fixed by welding and communicates with a static pressure hole 35 penetrating the shroud support cylinder 6.

【0031】この場合、ディフューザ側ブロック31b
の先端は、ディフューザ15の外筒15aの内面に対し
て段差が形成されないように面一に配置され、またディ
フューザ15の原子炉上方への取外しと再取付けが可能
となるようにディフューザ15の外筒15aに、ディフ
ューザ側ブロック31bとの係合部に下方に開口する切
欠部36が形成されている。
In this case, the diffuser side block 31b
Of the diffuser 15 is arranged flush with the inner surface of the outer cylinder 15a of the diffuser 15 so that a step is not formed, and the outer end of the diffuser 15 is removed so that the diffuser 15 can be removed above the reactor and reattached. A cut-out portion 36 that opens downward at an engagement portion with the diffuser-side block 31b is formed in the tube 15a.

【0032】また、静圧測定用ブロック30,31は、
それぞれ図4に示すように二重管構造からなる炉内計装
配管32および計装ノズル33を介して原子炉圧力容器
7の外に引き出されて外部配管(図示せず)に接続され
ている。
The static pressure measuring blocks 30 and 31 are:
As shown in FIG. 4, each is drawn out of the reactor pressure vessel 7 through an in-core instrumentation pipe 32 and an instrumentation nozzle 33 having a double pipe structure, and connected to an external pipe (not shown). .

【0033】ところで、静圧測定用ブロック30を通し
て得られた炉水停滞部の静圧は、図1に示すように第1
の静圧測定手段としての圧力計37により測定される一
方、静圧測定用ブロック31を通して得られたインター
ナルポンプ14の吐出部の高流速部の静圧が第2の静圧
測定手段としての圧力計38により測定される。
Incidentally, the static pressure in the reactor water stagnant portion obtained through the static pressure measuring block 30 is the first static pressure as shown in FIG.
The static pressure at the high flow rate portion of the discharge section of the internal pump 14 obtained through the static pressure measuring block 31 is measured by the pressure gauge 37 as the static pressure measuring means. It is measured by the pressure gauge 38.

【0034】これら圧力計37,38により測定された
圧力値は、それぞれ圧力変換器39,40によりデジタ
ル信号化された後、差圧計測手段としての差圧演算器4
1に送出され、両者の静圧差が算出される。
The pressure values measured by the pressure gauges 37 and 38 are converted into digital signals by the pressure transducers 39 and 40, respectively, and then converted to a differential pressure calculator 4 as a differential pressure measuring means.
1 and the static pressure difference between them is calculated.

【0035】差圧演算器41にて得られた静圧差の信号
は、流量換算手段としての流量換算演算器42に送出さ
れ、この流量換算演算器42では差圧演算器41にて得
られた静圧差とインターナルポンプ14の吐出流量との
関係式が算出され、この関係式と原子炉(実プラント)
運転時に測定される差圧とから炉心流量が算出される。
The signal of the static pressure difference obtained by the differential pressure calculator 41 is sent to a flow rate calculator 42 as a flow rate converter, and the flow rate calculator 42 obtains the signal of the static pressure difference. A relational expression between the static pressure difference and the discharge flow rate of the internal pump 14 is calculated, and this relational expression and the reactor (actual plant) are calculated.
The core flow rate is calculated from the differential pressure measured during operation.

【0036】次に、本実施形態の作用を説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0037】まず、シュラウドサポートプレート13下
の炉水停滞部に設置された静圧測定用ブロック30と、
ディフューザ15出口の高流速部に設置された静圧測定
用ブロック31は、それぞれ炉内計装配管32,計装ノ
ズル33および図示しない外部配管を通してその静圧が
圧力計37,38が測定される。
First, a static pressure measurement block 30 installed in a reactor water stagnant section below the shroud support plate 13,
In the static pressure measurement block 31 installed at the high flow rate portion at the outlet of the diffuser 15, the static pressure is measured by pressure gauges 37 and 38 through an in-furnace instrumentation pipe 32, an instrumentation nozzle 33, and an external pipe (not shown), respectively. .

【0038】この測定された圧力値は、それぞれ圧力変
換器39,40によりデジタル信号化された後、差圧演
算器41にて両者の静圧差が算出される。
The measured pressure values are converted into digital signals by the pressure converters 39 and 40, respectively, and the static pressure difference between them is calculated by the differential pressure calculator 41.

【0039】ここで、上記炉水停滞部では流速の影響を
受けないため下記の式により算出される動圧(p)はほ
とんど0であるが、上記高流速部では流速(V)に応じ
た動圧が生じる。ここで、ρは冷却水の密度である。
In this case, the dynamic pressure (p) calculated by the following equation is almost 0 because the reactor water stagnation section is not affected by the flow velocity, but the dynamic pressure (p) in the high flow velocity section depends on the flow velocity (V). Dynamic pressure occurs. Here, ρ is the density of the cooling water.

【0040】[0040]

【数1】p=1/2×ρV ……(1)## EQU1 ## p = 1/2 × ρV 2 (1)

【0041】このため、静圧測定用ブロック30,31
の位置で検出される静圧差は、式(1)の動圧に相当す
る差圧が生じる。ここで、インターナルポンプ14の定
格運転における流速(V)は約15m/秒程度あり、こ
の場合約8m水頭の差圧が生じることになり、差圧検出
上問題はない。
For this reason, the static pressure measurement blocks 30, 31
In the static pressure difference detected at the position (1), a differential pressure corresponding to the dynamic pressure of Expression (1) occurs. Here, the flow velocity (V) in the rated operation of the internal pump 14 is about 15 m / sec. In this case, a differential pressure of about 8 m head occurs, and there is no problem in detecting the differential pressure.

【0042】そして、上記のようにして求めた静圧差
と、実機原子炉に設置される前にポンプ設置部形状を模
擬して実施されたポンプ性能確認試験により得られたQ
−Δh特性とから炉心流量が算出される。
Then, the static pressure difference obtained as described above and the Q obtained by a pump performance confirmation test performed by simulating the shape of a pump installation portion before being installed in an actual reactor are described.
The core flow rate is calculated from the -Δh characteristic.

【0043】ところで、本実施形態では、差圧演算器4
1にて得られた静圧差の信号が流量換算演算器42に送
出され、この流量換算演算器42において差圧演算器4
1で得られた静圧差とインターナルポンプ14の吐出流
量との関係式が算出され、この関係式と原子炉(実プラ
ント)運転時に測定される差圧とから炉心流量が算出さ
れる。
In the present embodiment, the differential pressure calculator 4
The signal of the static pressure difference obtained in step 1 is sent to the flow rate conversion calculator 42, where the differential pressure calculator 4
The relational expression between the static pressure difference obtained in step 1 and the discharge flow rate of the internal pump 14 is calculated, and the core flow rate is calculated from the relational expression and the differential pressure measured during operation of the reactor (actual plant).

【0044】なお、本実施形態の炉心流量計測システム
において、炉心流量を精度よく測定するためには、前述
した2個所の静圧測定用ブロック30,31および差圧
演算器41で測定される静圧差と、ポンプ吐出流量との
関係を厳密に求める必要があり、このために高精度の流
量計をポンプ下流側に設け、インターナルポンプの設置
位置の形状を模擬した試験装置にインターナルポンプ1
4を組込み、ポンプ流量と静圧差との関係を求めてお
き、実プラント運転での流量測定に使用する。
In the core flow rate measuring system of the present embodiment, in order to accurately measure the core flow rate, the static pressure measurement blocks 30 and 31 and the differential pressure calculator 41 which measure the static pressure are used. It is necessary to strictly determine the relationship between the pressure difference and the pump discharge flow rate. For this purpose, a high-precision flow meter is provided downstream of the pump, and the internal pump 1
4 is incorporated to determine the relationship between the pump flow rate and the static pressure difference, and used for flow rate measurement in actual plant operation.

【0045】このように本実施形態によれば、シュラウ
ドサポートプレート13下の炉水停滞部に設置された静
圧測定用ブロック30と、ディフューザ15出口の高流
速部に設置された静圧測定用ブロック31を通してその
静圧を圧力計37,38で測定し、これらの静圧差を差
圧演算器41にて算出し、この静圧差に基づいてインタ
ーナルポンプ14の吐出流量を算出することにより、イ
ンターナルポンプ14の出口部の動圧測定で直接的にポ
ンプ流量を測定するため、ポンプ本体の特性変化の影響
を受けずに炉心流量を高精度に計測することができる。
As described above, according to this embodiment, the static pressure measurement block 30 installed in the reactor water stagnant portion below the shroud support plate 13 and the static pressure measurement block installed in the high flow rate portion at the outlet of the diffuser 15 The static pressure is measured by the pressure gauges 37 and 38 through the block 31, the static pressure difference is calculated by the differential pressure calculator 41, and the discharge flow rate of the internal pump 14 is calculated based on the static pressure difference. Since the pump flow rate is directly measured by measuring the dynamic pressure at the outlet of the internal pump 14, the core flow rate can be measured with high accuracy without being affected by changes in the characteristics of the pump body.

【0046】また、上記静圧差とインターナルポンプ1
4の吐出流量との関係式を流量換算演算器42により算
出し、この関係式と原子炉運転時に測定される差圧とか
ら炉心流量を算出することにより、炉心流量の測定精度
を一段と向上させることができる。
The static pressure difference and the internal pump 1
4 is calculated by the flow rate conversion calculator 42, and the core flow rate is calculated from the relational expression and the differential pressure measured during the operation of the reactor, thereby further improving the measurement accuracy of the core flow rate. be able to.

【0047】さらに、インターナルポンプ14の吐出部
に設けたディフューザ15出口に静圧測定用ブロック3
1を設置したことにより、ディフューザ15出口部の安
定した高流速位置から静圧を測定するため、測定精度を
高めることが可能となる。
Further, a static pressure measuring block 3 is provided at an outlet of a diffuser 15 provided at a discharge portion of the internal pump 14.
By installing 1, the static pressure is measured from the stable high flow velocity position at the outlet of the diffuser 15, so that the measurement accuracy can be improved.

【0048】そして、ディフューザ15の外筒15a
に、ディフューザ側ブロック31bとの係合部に下方に
開口する切欠部36を形成したことにより、ディフュー
ザ15の取付、取外しにも支障を来たすことがなくな
る。
The outer cylinder 15a of the diffuser 15
In addition, since the cutout portion 36 that opens downward is formed in the engagement portion with the diffuser-side block 31b, the installation and removal of the diffuser 15 is not hindered.

【0049】なお、従来例で述べたポンプ部差圧の計測
と上記実施形態の静圧差の計測を併用し、炉心流量を計
測する手段もあり、これを他の実施形態として以下に説
明する。
There is also a means for measuring the core flow rate by using both the measurement of the pump section differential pressure described in the conventional example and the measurement of the static pressure difference in the above embodiment. This will be described below as another embodiment.

【0050】この実施形態の場合には、インターナルポ
ンプ14の吸込み側圧力と吐出側圧力との差圧であるポ
ンプ部差圧の計測結果と、静圧差の計測結果とからポン
プ吐出流量を算出することが可能であり、プラント運転
中に前者による算出流量と後者による算出流量とに差が
生じた場合、ポンプの経年的な性能変化に起因している
と判断することができるため、前者の計測で作成のQ−
Δh特性について図5に示すように特性カーブを修正
し、つまりポンプ部差圧と流量との関係式を補正し、次
の炉心流量の計測に適用することができる。
In the case of this embodiment, the pump discharge flow rate is calculated from the measurement result of the pump section differential pressure, which is the differential pressure between the suction side pressure and the discharge side pressure of the internal pump 14, and the measurement result of the static pressure difference. If a difference occurs between the calculated flow rate by the former and the calculated flow rate by the latter during plant operation, it can be determined that the difference is due to a change in performance over time of the pump. Q- created by measurement
The characteristic curve of the Δh characteristic is corrected as shown in FIG. 5, that is, the relational expression between the pump section differential pressure and the flow rate is corrected, and can be applied to the next measurement of the core flow rate.

【0051】一般的に、複数台設置のインターナルポン
プ14の特性変化は、特定ポンプに選択的に生じること
はないため、本実施形態では、静圧測定用ブロック3
0,31による静圧差の測定を、代表位置のインターナ
ルポンプ14に限定することが可能となる。
Generally, the characteristic change of the plurality of internal pumps 14 does not occur selectively in a specific pump.
Measurement of the static pressure difference by 0, 31 can be limited to the internal pump 14 at the representative position.

【0052】このように本実施形態によれば、代表的な
インターナルポンプ14にのみ前述の静圧測定用ブロッ
ク30,31を設置してポンプ吐出流量を求め、従来手
法のポンプ部差圧法により求めた流量との差が生じた場
合、後者の流量が前者の流量に合うようQ−Δh特性を
補正することで、安定した炉心流量の計測が可能とな
る。これにより、静圧測定箇所を削減することができ
る。
As described above, according to the present embodiment, the above-described static pressure measurement blocks 30 and 31 are installed only in the representative internal pump 14, and the pump discharge flow rate is obtained. When a difference from the obtained flow rate occurs, the core flow rate can be measured stably by correcting the Q-Δh characteristic so that the latter flow rate matches the former flow rate. Thereby, the number of static pressure measurement points can be reduced.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1および2
記載の発明によれば、ポンプの出口部の動圧測定により
直接的にポンプ流量を測定するため、ポンプ本体の特性
変化の影響を受けず、炉心流量を高精度に計測すること
ができる。
As described above, claims 1 and 2
According to the described invention, since the pump flow rate is directly measured by measuring the dynamic pressure at the outlet of the pump, the core flow rate can be measured with high accuracy without being affected by the change in the characteristics of the pump main body.

【0054】また、請求項3記載の発明によれば、従来
のポンプ部差圧によるQ−Δh特性を経年的なポンプの
特性変化に応じて補正するため、安定した炉心流量の計
測が可能になる。これにより、静圧測定手段を設置する
ポンプを特定ポンプに削減することができる。
According to the third aspect of the present invention, since the conventional Q-.DELTA.h characteristic due to the differential pressure of the pump section is corrected in accordance with the characteristic change of the pump over time, a stable measurement of the core flow rate becomes possible. Become. As a result, the number of pumps on which the static pressure measuring means is installed can be reduced to specific pumps.

【0055】さらに、請求項4記載の発明によれば、デ
ィフューザ出口に第2の静圧測定手段の静圧測定用ブロ
ックを設置したことにより、ディフューザ出口部の安定
した高流速位置から静圧を測定するため、測定精度を高
めることが可能となる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the static pressure measuring block of the second static pressure measuring means is installed at the diffuser outlet, the static pressure can be reduced from the stable high flow velocity position at the diffuser outlet. Since measurement is performed, measurement accuracy can be improved.

【0056】そして、請求項5記載の発明によれば、デ
ィフューザの静圧測定用ブロックとの係合部に、下方に
開口する切欠部を形成したことにより、ディフューザの
取付、取外しにも支障を来たすことがなくなる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the notch which opens downward is formed in the engaging portion of the diffuser with the block for measuring static pressure, there is no problem in attaching and detaching the diffuser. Will not come.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る炉心流量計測システムの一実施形
態を示す構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a core flow rate measurement system according to the present invention.

【図2】図1の炉水停滞部の静圧測定ブロックを示す拡
大断面図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a static pressure measurement block of a reactor water stagnation section in FIG. 1;

【図3】図1の高流速部の静圧測定ブロックを示す拡大
断面図。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a static pressure measurement block of a high flow velocity section in FIG.

【図4】図3のA−A線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図5】本発明に係る炉心流量計測システムの一実施形
態の炉内計装配管および計装ノズルを示す断面図。
FIG. 5 is a sectional view showing an in-core instrumentation pipe and an instrumentation nozzle of one embodiment of the core flow rate measuring system according to the present invention.

【図6】本発明に係る炉心流量計測システムの一実施形
態を示すQ−Δh特性の補正方法を示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of correcting a Q-Δh characteristic showing one embodiment of a core flow rate measuring system according to the present invention.

【図7】従来の一般的な沸騰水型原子炉の炉内構造を示
す断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing the internal structure of a conventional general boiling water reactor.

【図8】従来の一般的な沸騰水型原子炉の炉内構造にお
けるインターナルポンプを示す断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an internal pump in the internal structure of a conventional general boiling water reactor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 原子炉圧力容器 13 シュラウドサポートプレート(原子炉内蔵型再循
環ポンプデッキ) 14 インターナルポンプ(原子炉内蔵型再循環ポン
プ) 15 ディフューザ 15a 外筒 30 静圧測定用ブロック 31 静圧測定用ブロック 31a 炉心側ブロック 31b ディフューザ側ブロック 32 炉内計装配管 33 計装ノズル 34 静圧孔 35 静圧孔 36 切欠部 37 圧力計(第1の静圧測定手段) 38 圧力計(第2の静圧測定手段) 39 圧力変換器 40 圧力変換器 41 差圧演算器(差圧計測手段) 42 流量換算演算器(流量換算手段)
7 Reactor pressure vessel 13 Shroud support plate (reactor built-in recirculation pump deck) 14 Internal pump (reactor built-in recirculation pump) 15 Diffuser 15a Outer cylinder 30 Static pressure measurement block 31 Static pressure measurement block 31a Core side block 31b Diffuser side block 32 In-core instrumentation pipe 33 Instrumentation nozzle 34 Static pressure hole 35 Static pressure hole 36 Notch 37 Pressure gauge (first static pressure measurement means) 38 Pressure gauge (second static pressure measurement) Means) 39 Pressure transducer 40 Pressure transducer 41 Differential pressure calculator (Differential pressure measurement means) 42 Flow rate conversion calculator (Flow rate conversion means)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 沸騰水型原子炉の炉心に原子炉内蔵型再
循環ポンプで冷却材を供給し、この供給量を測定するた
めの炉心流量計測システムにおいて、前記原子炉内蔵型
再循環ポンプデッキ下部の炉水停滞部の静圧を測定する
第1の静圧測定手段と、前記原子炉内蔵型再循環ポンプ
吐出部の高流速部の静圧を測定する第2の静圧測定手段
と、これら第1および第2の静圧測定手段の差圧を計測
する差圧計測手段とを備え、この静圧差に基づいて前記
原子炉内蔵型再循環ポンプの吐出流量を算出することを
特徴とする炉心流量計測システム。
In a core flow rate measuring system for supplying a coolant to a core of a boiling water reactor by a built-in recirculation pump and measuring the supply amount, the reactor built-in recirculation pump deck is provided. First static pressure measuring means for measuring the static pressure of the lower reactor water stagnant portion, second static pressure measuring means for measuring the static pressure of the high flow rate portion of the discharge section of the built-in recirculation pump, A differential pressure measuring means for measuring a differential pressure between the first and second static pressure measuring means, and calculating a discharge flow rate of the reactor built-in type recirculation pump based on the static pressure difference. Core flow measurement system.
【請求項2】 請求項1記載の炉心流量計測システムに
おいて、前記静圧差と前記原子炉内蔵型再循環ポンプ吐
出流量との関係式を算出する流量換算手段を有し、この
関係式と原子炉運転時に測定される差圧とから炉心流量
を算出することを特徴とする炉心流量計測システム。
2. The reactor core flow rate measuring system according to claim 1, further comprising a flow rate conversion means for calculating a relational expression between the static pressure difference and a discharge flow rate of the recirculation pump inside the reactor. A core flow rate measurement system, wherein a core flow rate is calculated from a differential pressure measured during operation.
【請求項3】 請求項1または2記載の炉心流量計測シ
ステムにおいて、前記原子炉内蔵型再循環ポンプの吸込
み側圧力と吐出側圧力との差圧であるポンプ部差圧の計
測と前記静圧差の計測とで得られる流量に差が生じた場
合、前記ポンプ部差圧と流量との関係式を補正すること
を特徴とする炉心流量計測システム。
3. The core flow rate measuring system according to claim 1, wherein a difference between a suction side pressure and a discharge side pressure of the built-in reactor type recirculation pump is measured, and the static pressure difference is measured. A flow rate measurement system for a core, wherein a relational expression between the pump section differential pressure and the flow rate is corrected when there is a difference between the flow rates obtained by the measurement of the core flow rate.
【請求項4】 請求項1記載の炉心流量計測システムに
おいて、前記原子炉内蔵型再循環ポンプの吐出部に設け
たディフューザ出口に前記第2の静圧測定手段の静圧測
定用ブロックを設置したことを特徴とする炉心流量計測
システム。
4. The reactor core flow rate measuring system according to claim 1, wherein a static pressure measuring block of said second static pressure measuring means is installed at a diffuser outlet provided at a discharge part of said reactor built-in recirculation pump. A core flow measurement system, characterized in that:
【請求項5】 請求項4記載の炉心流量計測システムに
おいて、前記ディフューザの前記静圧測定用ブロックと
の係合部に、下方に開口する切欠部を形成したことを特
徴とする炉心流量計測システム。
5. The core flow rate measuring system according to claim 4, wherein a notch that opens downward is formed in an engaging portion of the diffuser with the static pressure measuring block. .
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