JP2003177193A - Nuclear reactor output monitoring device - Google Patents

Nuclear reactor output monitoring device

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JP2003177193A
JP2003177193A JP2001377309A JP2001377309A JP2003177193A JP 2003177193 A JP2003177193 A JP 2003177193A JP 2001377309 A JP2001377309 A JP 2001377309A JP 2001377309 A JP2001377309 A JP 2001377309A JP 2003177193 A JP2003177193 A JP 2003177193A
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Japan
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detector
reactor
output
neutron flux
lprm
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JP2001377309A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Shiragami
神 久 之 白
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Global Nuclear Fuel Japan Co Ltd
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Global Nuclear Fuel Japan Co Ltd
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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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nuclear reactor output monitoring device capable of improving the evaluation accuracy by making use of an LPRM detector which coexists with a γ-ray dosage detector. <P>SOLUTION: In the nuclear reactor equipped with an in-furnace fixed type neutron flux detector and an in-furnace fixed type γ-ray dosage detector, readings of the γ-ray dosage detector are utilized during a constant output states without output variation and readings of the neutron flux detector are utilized during an output varying states in order to monitor reactor core characteristics by evaluating output distribution in the nuclear reactor. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、原子炉内に固定さ
れた熱中性子束検出器とγ線検出器との測定結果を利用
して原子炉の出力分布を監視する原子炉出力監視装置に
係わり、原子炉出力が一定状態にあるか変化時にあるか
に従って、熱中性子束検出器の測定結果とγ線量検出器
からの測定結果を使い分けて利用する原子炉出力監視装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reactor output monitoring device for monitoring the output distribution of a reactor by utilizing the measurement results of a thermal neutron flux detector and a γ-ray detector fixed in the reactor. In particular, the present invention relates to a reactor power monitoring device that selectively uses a measurement result of a thermal neutron flux detector and a measurement result from a γ-dose detector according to whether the reactor power is in a constant state or is changing.

【0002】[0002]

【従来の技術】沸騰水型原子力発電所(BWR)では、
これまで原子炉内を走行して熱中性子を測定する走行型
炉心内計装(TIP)検出器と、炉内に固定され熱中性
子の量を測定する固定型局部出力領域モニタ(LPR
M)検出器を利用して、原子炉内の出力分布を監視して
いる。このTIP検出器及びLPRM検出器の原子炉内
の配置の例を図2及び図3に示す。図2は、炉心の水平
面断面を表し、燃料集合体12と制御棒13とTIPス
トリング14との配置の関係を示しており、4体の燃料
集合体12の中央部に制御棒13が配設され、さらに、
燃料集合体12の制御棒非挿入側に複数のTIPストリ
ング14が原子炉内に固定して設置されている。
2. Description of the Related Art In a boiling water nuclear power plant (BWR),
A traveling-type in-core instrumentation (TIP) detector that has traveled in the reactor to measure thermal neutrons, and a fixed-type local power range monitor (LPR) that is fixed in the reactor and measures the amount of thermal neutrons.
M) The detector is used to monitor the power distribution in the reactor. An example of the arrangement of the TIP detector and LPRM detector in the nuclear reactor is shown in FIGS. 2 and 3. FIG. 2 shows a horizontal plane cross section of the core, and shows the positional relationship among the fuel assemblies 12, the control rods 13, and the TIP strings 14. The control rods 13 are arranged in the center of the four fuel assemblies 12. And in addition,
A plurality of TIP strings 14 are fixedly installed in the reactor on the control rod non-insertion side of the fuel assembly 12.

【0003】図3は、TIPストリング14とTIP検
出器15及びLPRM検出器16の高さ位置関係を示し
ている。ここで、TIPストリングとLPRMストリン
グとは同一のものを意味する。LPRM検出器16は、
TIPストリング14の中の高さ方向4ヶ所に固定して
装荷されており、TIP検出器15は、TIPストリン
グ14内にあるTIP案内管17の中を移動することが
できるように設けられている。すなわち、TIP検出器
15は炉心の下部から上部までの間を移動することによ
り、高さ方向の連続した中性子束分布を測定することが
できる。しかも、TIP検出器15は一つのTIPスト
リングの中だけを走行するのではなく、一つのTIPス
トリングからTIP検出器を取り出し、他のTIPスト
リングの中を同様に走行させることができる。従って、
TIP検出器15自体は、一つの原子炉で、3〜5個程
度あるだけである。但し、各TIP検出器15は炉心の
中央付近にある共通ストリング18を走行することがで
きる。すなわち、同じ場所の中性子束分布をそれぞれの
TIP検出器15で測定できるようになっている。この
構造により、各TIP検出器間の特性差を較正でき、炉
心全体を一つのTIP検出器で測定した場合と同等の中
性子束分布データを得ることができる。
FIG. 3 shows a height positional relationship between the TIP string 14, the TIP detector 15 and the LPRM detector 16. Here, the TIP string and the LPRM string mean the same thing. The LPRM detector 16 is
The TIP detector 15 is fixedly loaded at four positions in the height direction of the TIP string 14, and the TIP detector 15 is provided so as to be able to move in the TIP guide tube 17 in the TIP string 14. . That is, the TIP detector 15 can measure the continuous neutron flux distribution in the height direction by moving from the lower part to the upper part of the core. Moreover, the TIP detector 15 does not run only in one TIP string, but the TIP detector can be taken out from one TIP string and run in another TIP string in the same manner. Therefore,
There are only 3 to 5 TIP detectors 15 per reactor. However, each TIP detector 15 can run on a common string 18 near the center of the core. That is, the neutron flux distribution at the same place can be measured by each TIP detector 15. With this structure, the characteristic difference between each TIP detector can be calibrated, and the neutron flux distribution data equivalent to the case where the whole core is measured by one TIP detector can be obtained.

【0004】通常、TIP検出器15は検出器の消耗を
防ぐために炉心外の部分に抜き出されており、炉心内の
詳細な出力分布を測定するときのみ、炉心内に挿入され
る。一方、LPRM検出器は、常時炉心内に設置されて
いるので、常時炉心内の出力分布を測定している。但
し、測定点数は、TIP検出器よりも少ない。LPRM
検出器は、個々に独立しているために、LPRM検出器
のみでは個々のLPRM検出器の特性差の較正はできな
い。そこで、TIP検出器の走行時にTIP検出器によ
る測定値の分布とLPRM検出器による測定値の分布が
一致するように較正することで、個々のLPRM検出器
による測定値をあたかも同一の検出器で測定した場合と
同等の扱いができるようにしている。また、この較正方
法によりTIP検出器の測定値とLPRM検出器の測定
値との関連付けも出来ている。
Usually, the TIP detector 15 is extracted outside the core in order to prevent the detector from being consumed, and is inserted into the core only when the detailed power distribution in the core is measured. On the other hand, since the LPRM detector is always installed in the core, it constantly measures the power distribution in the core. However, the number of measurement points is smaller than that of the TIP detector. LPRM
Since the detectors are independent of each other, the LPRM detector alone cannot calibrate the characteristic difference of the individual LPRM detectors. Therefore, by calibrating so that the distribution of the measured values by the TIP detector and the distribution of the measured values by the LPRM detector may match when the TIP detector is running, the measured values by the individual LPRM detectors are as if they were the same detector. It is designed so that it can be treated in the same way as when it is measured. Further, this calibration method also makes it possible to associate the measured value of the TIP detector with the measured value of the LPRM detector.

【0005】原子炉の出力分布は、炉心熱出力、炉心流
量、制御棒の挿入状態等の原子炉に係わる基本データを
基に中性子束のバランス式を計算し評価することができ
る。この方法で求まった原子炉内の出力分布により、T
IP検出器及びLPRM検出器の測定値を計算すること
ができる。といっても、この計算には、原子炉内を種々
の近似をしてモデル化して計算する必要があり、TIP
検出器の計算値とLPRM検出器の計算値とは、必ずし
も実測値と一致するわけではない。現在の原子炉出力監
視装置では、このTIP計算値及びLPRM計算値とそ
れぞれの実測値とを比較し、計算値が実測値に合うよう
に出力分布を調整する機能を有しており、この機能によ
って、十分な精度で炉心を監視できている。
The power distribution of a nuclear reactor can be evaluated by calculating a neutron flux balance formula based on basic data relating to the nuclear reactor, such as core heat output, core flow rate, and control rod insertion state. From the power distribution in the reactor obtained by this method, T
The measurements of the IP and LPRM detectors can be calculated. However, this calculation requires various approximations inside the reactor to be modeled and calculated.
The calculated value of the detector and the calculated value of the LPRM detector do not always match the measured value. The present reactor output monitoring device has a function of comparing the calculated TIP value and LPRM calculated value with each measured value and adjusting the output distribution so that the calculated value matches the measured value. Enables the core to be monitored with sufficient accuracy.

【0006】TIP検出器では、高さ方向で連続した中
性子束分布を測定できるが、常時原子炉に常駐して炉心
内の計測を行っているわけではなく、約1月に1回程度
のみ炉内を走行させて中性子束分布を測定している。そ
れに対し、LPRM検出器は、高さ方向の測定点数はT
IP検出器よりも少ないものの、常時炉内に常駐してい
るので、常時炉内の中性子束分布を測定している。原子
炉出力監視装置は、TIP検出器による測定が実施され
たときには、その値を利用し評価精度を向上させ、TI
P検出器による測定時点と次のTIP検出器による測定
時点との間の時間では、LPRM検出器を利用して評価
精度を維持している。ここで、TIP検出器及びLPR
M検出器を組み合わせて利用できるための前提条件が、
上述したTIP検出器とLPRM検出器の関連性を持た
すための較正である。
The TIP detector can measure the continuous neutron flux distribution in the height direction, but it is not always resident in the nuclear reactor to measure the inside of the reactor core, and only about once a month in the reactor. The neutron flux distribution is measured by traveling inside. On the other hand, the LPRM detector has a number of measurement points in the height direction of T
Although it is smaller than the IP detector, it is always resident in the reactor, so the neutron flux distribution in the reactor is constantly measured. The reactor power monitoring device uses the value when the measurement by the TIP detector is performed to improve the evaluation accuracy,
In the time between the time point of measurement by the P detector and the time point of measurement by the next TIP detector, the LPRM detector is used to maintain the evaluation accuracy. Where TIP detector and LPR
The prerequisites for using the M detector in combination are:
This is a calibration for establishing the relationship between the TIP detector and the LPRM detector described above.

【0007】なお、TIP検出器には、中性子束の代わ
りにγ線を測定する方式の移動型γ線量検出器(γ−T
IP)も存在する。
The TIP detector is a moving type γ-dose detector (γ-T which measures γ-rays instead of neutron flux).
IP) also exists.

【0008】近年、TIP検出器の代わりに炉内固定型
のγ線量検出器が開発された。この検出器は、部材のγ
線による照射によって温度が上がることを利用したもの
で、熱電対により温度を測定するものである。この炉内
固定型γ線量検出器は図4の例に示すように、LPRM
ストリング14内にTIP検出器の代わりに設置されて
おり、設置場所は固定されている。一つのストリングに
例えば9個のγ線量検出器20が設置されている。ただ
し、図4では、LPRM検出器及びγ線量検出器の信号
を取り込む線は、簡略して1本のみで記載している。T
IP検出器は高さ方向の連続した中性子束分布あるいは
γ線量分布を測定するのに対し、γ線量検出器は計測点
が検出器の設置点のみとなるため、LPRM検出器の高
さ方向での設置個数4個よりも多く設置し、可能な限り
軸方向の分布を検出できるようにしてある。
In recent years, a fixed type in-reactor γ-dose detector has been developed in place of the TIP detector. This detector is
It uses the fact that the temperature rises by irradiation with a wire, and measures the temperature with a thermocouple. As shown in the example of FIG. 4, the fixed γ dose detector in the reactor is
It is installed in the string 14 instead of the TIP detector, and the installation place is fixed. For example, nine gamma dose detectors 20 are installed in one string. However, in FIG. 4, only one line for capturing the signals of the LPRM detector and the γ-dose detector is simply shown. T
The IP detector measures the continuous neutron flux distribution or the γ-dose distribution in the height direction, whereas the γ-dose detector has the measurement point only at the installation point of the detector. More than four of them are installed so that the distribution in the axial direction can be detected as much as possible.

【0009】上記のγ線量検出器を設置している原子炉
での原子炉出力監視装置では、TIP検出器と異なりγ
線量検出器20が常時原子炉内に常駐しているので、γ
線量検出器20のみを使って原子炉内の出力分布を評価
し監視することができる。ただし、γ線には燃料の核分
裂に対応して即座に発生してくるものと遅れて発生して
くるものとがある。即座に発生してくるγ線を即発γ
線、遅れて発生してくるものを遅発γ線という。原子炉
の出力が変化しているときには、この遅発γ線により、
出力変化に対するγ線量の追随性には時間遅れを伴う。
このγ線量の出力に対する応答性は中性子束の応答性よ
りも時間遅れが大きい。このため、原子炉出力監視装置
において、出力が変化しているときにγ線量検出器の測
定値を使うには、時間遅れ分の補正をほどこして使用す
る必要がある。この補正の方法としては、例えば、特開
2000−258585号公報あるいは特開2001−
83280号公報等に示されているが、これらの補正
は、γ線量検出器20の測定装置、すなわち信号の増幅
等を行う装置の中で、実施するものである。もちろん、
これらの補正を、γ線量検出器の測定装置ではなく、γ
線量検出器の測定値を利用する原子炉出力監視装置の中
で実施する方法もありうる。
In the reactor output monitoring device in the reactor in which the γ dose detector is installed, the γ dose detector is different from the TIP detector.
Since the dose detector 20 is always resident in the reactor,
Only the dose detector 20 can be used to evaluate and monitor the power distribution in the reactor. However, some gamma rays are generated immediately in response to the nuclear fission of fuel and some are delayed. Prompt γ rays that are generated immediately γ
Rays and those that occur late are called delayed γ rays. When the output of the reactor is changing, this delayed γ ray causes
There is a time delay in the tracking of the γ-ray dose with respect to the output change.
The response to the output of the γ dose has a larger time delay than the response to the neutron flux. For this reason, in the reactor output monitoring device, in order to use the measured value of the γ-dose detector when the output is changing, it is necessary to correct the time delay before use. As a method of this correction, for example, JP-A-2000-258585 or 2001-
As shown in Japanese Patent Laid-Open No. 83280, these corrections are carried out in the measuring device of the γ dose detector 20, that is, in the device for amplifying the signal. of course,
These corrections should be made in γ
There may be a method implemented in the reactor power monitoring device that uses the measured value of the dose detector.

【0010】γ線量検出器20は、LPRM検出器と同
様に個々の検出器が独立している。このため、各検出器
間の関係付けを行うためのヒータ較正機能を有してい
る。この較正を行うことにより、個々のγ線量検出器の
測定値が、あたかも一つの検出器で測定したかのように
扱えるようになる。
As with the LPRM detector, the γ-dose detector 20 is an independent detector. For this reason, it has a heater calibration function for correlating the detectors. By performing this calibration, the measured value of each gamma dose detector can be treated as if it was measured by one detector.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、γ線
量検出器の側定値を利用した原子炉出力監視装置におい
て、出力が変化しているときには、γ線量検出器の測定
値に対し、遅発γ線の時間遅れ効果を評価して補正され
たγ線量検出器の測定値を利用する必要がある。しかし
ながら、出力が比較的単純な形で変化している場合に
は、この遅発γ線の時間遅れ効果を精度良く評価できる
が、なんかの要因で、出力の変化が複雑になった場合に
は、この時間遅れ効果の評価値の精度は低下することに
なる。
As described above, in the reactor output monitoring apparatus using the side constant value of the γ dose detector, when the output is changing, the measured value of the γ dose detector is delayed. It is necessary to use the measured values of the gamma dose detector corrected by evaluating the time delay effect of emitted gamma rays. However, when the output changes in a relatively simple form, the time delay effect of this delayed γ-ray can be evaluated accurately, but when the output change becomes complicated for some reason, However, the accuracy of the evaluation value of the time delay effect is reduced.

【0012】ところで、LPRM検出器は出力変化に対
する応答性は極めてよいことから、TIP検出器に代わ
ってγ線量検出器が利用されても、平均出力領域モニタ
(APRM)等の安全装置のためにLPRM検出器は使
い続けられている。従って、γ線量検出器とLPRM検
出器は共存して利用されるので、γ線量検出器の測定値
とLPRM検出器の測定値とは共に原子炉出力監視装置
に利用できる状態にある。ただし、γ線量検出器とLP
RM検出器の測定値を原子炉出力監視装置に利用するに
は、各γ線量検出器の測定値の分布と、各LPRM検出
器の測定値の分布とが対応している必要がある。すなわ
ち、LPRM検出器の測定値の較正ができる必要があ
る。
By the way, since the LPRM detector has an extremely good response to the output change, even if the γ-dose detector is used in place of the TIP detector, it can be used as a safety device such as an average output area monitor (APRM). The LPRM detector is still in use. Therefore, since the γ-dose detector and the LPRM detector are used together, the measured value of the γ-dose detector and the measured value of the LPRM detector are both in a state where they can be used in the reactor power monitor. However, gamma dose detector and LP
In order to use the measured value of the RM detector in the reactor output monitoring device, the distribution of the measured value of each γ-dose detector and the distribution of the measured value of each LPRM detector must correspond to each other. That is, it is necessary to be able to calibrate the measured value of the LPRM detector.

【0013】本発明はこのような点に鑑み、γ線量検出
器の測定値を利用した原子炉出力監視装置において、γ
線量検出器と共存しているLPRM検出器を利用して、
出力が変化しているときには、より出力変化に対して追
随性のよいLPRM検出器の測定値を用いて評価精度を
向上させる原子炉出力監視装置を提供することを目的と
する。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a reactor power monitoring apparatus utilizing the measured value of the γ dose detector,
Using the LPRM detector that coexists with the dose detector,
It is an object of the present invention to provide a reactor power monitoring device that improves the evaluation accuracy by using the measured value of the LPRM detector, which has better followability to the power change when the power is changing.

【0014】また、γ線量検出器の測定値を利用して原
子炉出力分布を評価する機能を有した原子炉出力監視装
置において、LPRM検出器の測定値の較正ができるよ
うにLPRM検出器の指示すべき値を算出する機能を有
する原子炉出力監視装置を得ることを目的とする。
Further, in a reactor power monitoring device having a function of evaluating the reactor power distribution by utilizing the measured value of the γ-dose detector, the LPRM detector can be calibrated so that the measured value of the LPRM detector can be calibrated. An object is to obtain a reactor output monitoring device having a function of calculating a value to be instructed.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
原子炉内の熱中性子束を測定するための局部出力領域モ
ニタ検出器と、γ線を測定するための固定式γ線検出器
とを同一検出器集合体内に実装し、当該検出器集合体を
炉内に複数個設置して原子炉出力を測定し、炉内の出力
分布を評価し炉内の熱特性を監視する原子炉出力監視装
置において、原子炉出力がほぼ一定で運転しているとみ
なせるときにはγ線検出器からの測定結果を利用し、ま
た、原子炉出力が変化していると見なせるときには局部
出力領域モニタ検出器からの測定結果を利用することを
特徴とする。
The invention according to claim 1 is
A local power range monitor detector for measuring thermal neutron flux in a nuclear reactor, and a fixed γ-ray detector for measuring γ-rays are mounted in the same detector assembly, and the detector assembly is In a reactor power monitoring device that installs multiple reactors, measures the reactor power, evaluates the power distribution in the reactor, and monitors the thermal characteristics of the reactor, it is assumed that the reactor power is operating at a substantially constant level. When it can be considered, the measurement result from the γ-ray detector is used, and when it can be considered that the reactor output is changing, the measurement result from the local power range monitor detector is used.

【0016】請求項2に係る発明は、請求項1に係る発
明に於いて、熱中性子束検出器からの測定結果の時系列
変化により、原子炉の出力が一定で運転されているか出
力の変更を行っているかを判断し、γ線検出器からの測
定結果を利用するか又は熱中性子束検出器からの測定結
果を利用するかを自動的に制御することを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the invention according to the first aspect, the output of the nuclear reactor is kept constant or the output is changed by the time series change of the measurement result from the thermal neutron flux detector. It is characterized by automatically controlling whether the measurement result from the γ-ray detector or the measurement result from the thermal neutron flux detector is used.

【0017】請求項3に係る発明は、請求項1に係る発
明に於いて、熱中性子束検出器からの測定結果の時系列
変化とγ線検出器からの測定結果の時系列変化とを比較
することにより、原子炉の出力が一定で運転されている
か、出力の変更を行っているかを判断し、γ線検出器か
らの測定結果を利用するか又は熱中性子束検出器からの
測定結果を利用するかを自動的に制御することを特徴と
する。
The invention according to claim 3 is the same as the invention according to claim 1, wherein the time series change of the measurement result from the thermal neutron flux detector is compared with the time series change of the measurement result from the γ-ray detector. By doing so, it is determined whether the reactor output is operating at a constant level or whether the output is being changed, and the measurement result from the γ-ray detector is used or the measurement result from the thermal neutron flux detector is used. It is characterized by automatically controlling whether to use.

【0018】また、請求項4に係る発明は、請求項2ま
たは3に係る発明に於いて、制御棒の操作信号も利用し
て出力の変化を判断する出力変化判断手段を有すること
を特徴とする。
The invention according to claim 4 is, in the invention according to claim 2 or 3, characterized in that it has an output change judging means for judging a change in output by using an operation signal of the control rod. To do.

【0019】請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の
いずれかに係る発明に於いて、原子炉出力がほぼ一定で
運転しているとみなせるときに、γ線検出器からの測定
結果を利用して原子炉の出力分布を評価し、その評価結
果である出力分布を基にして熱中性子束検出器位置の熱
中性子束を評価して、熱中性子束測定装置の較正のため
の熱中性子束検出器の指示すべき値を算出する手段を有
することを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the measurement result from the γ-ray detector when the reactor power can be regarded as operating at a substantially constant level. Evaluate the power distribution of the reactor by using the, and evaluate the thermal neutron flux at the thermal neutron flux detector position based on the output distribution that is the evaluation result, and It is characterized in that it has means for calculating a value to be indicated by the neutron flux detector.

【0020】請求項6に係る発明は、請求項1に係る発
明に於いて、原子炉出力を熱中性子束検出器から時系列
的に採取して原子炉出力の変化率を評価し、遅発γ線量
の出力変化に対する時間追随性の遅れが有意であるか否
かを判断する炉心出力評価処理装置と、その判断に基づ
き原子炉出力分布の評価に中性子束測定装置の測定値を
利用するか、或いはγ線検出器の測定値を利用するかの
選択を行うLPRM/GT切替指令発生処理装置と、L
PRM/GT切替指令発生処理装置の指令に基づき、局
部出力領域モニタ検出器或いはγ線量検出器の測定値を
利用して炉心の出力分布を評価する炉心出力分布評価処
理装置を有することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the invention, in the invention according to the first aspect, the reactor output is sampled from the thermal neutron flux detector in time series, and the rate of change of the reactor output is evaluated to delay the delay. Reactor power evaluation processor that judges whether the delay of time-tracking with respect to output change of γ-dose is significant, and whether the measured value of neutron flux measurement device is used for evaluation of reactor power distribution based on that judgment , Or an LPRM / GT switching command generation processing device for selecting whether to use the measurement value of the γ-ray detector,
A core power distribution evaluation processing device for evaluating the power distribution of the core based on a command from the PRM / GT switching command generation processing device and utilizing the measured value of the local power range monitor detector or the γ-dose detector. To do.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態の
原子炉出力監視装置装置の全体構成図を示す。原子炉出
力監視装置1は、炉心出力変化評価処理部2、LPRM
/GT切替指令発生処理部3、炉心出力分布評価処理部
4及びLPRMの指示すべき値の評価処理部5を有して
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a reactor power monitoring device according to an embodiment of the present invention. The reactor power monitoring device 1 includes a core power change evaluation processing unit 2 and an LPRM.
It includes a / GT switching command generation processing unit 3, a core power distribution evaluation processing unit 4, and an evaluation processing unit 5 for the value to be instructed by LPRM.

【0022】炉心出力変化評価処理部2では、LPRM
検出器6の測定値及びAPRM7の出力信号であるLP
RM信号a及びAPRM信号bを時系列的に取り込み、
記憶する。ここで、APRMは、平均出力領域モニタと
称するもので、炉心の種々の場所に設置されているLP
RM検出器の信号を取り込み平均処理したもので、炉心
熱出力に対応するように較正されている。APRMは、
通常、独立系統として4〜6チャンネル設置されてお
り、安全制御系への信号を供給している。APRM検出
器の時系列データの変化率を評価することで炉心全体の
出力変化を察知できる。また、LPRM検出器の時系列
データの変化率を評価することで、炉心の局所的な出力
変化を察知できる。例えば、少数の制御棒を少量だげ操
作したときにはその制御棒の先端部分で出力変化が生
じ、炉心全体ではあまり変化しない場合がある。勿論、
炉心内の多くのLPRM値が変化しているならば、炉心
全体の出力が変化していると判断でき、LPRMによっ
ても炉心全体の出力変化を察知できる。
In the core output change evaluation processing unit 2, the LPRM
LP which is the measured value of the detector 6 and the output signal of the APRM 7.
RM signal a and APRM signal b are taken in time series,
Remember. Here, the APRM is called an average power range monitor, and LPs installed at various locations in the core
The RM detector signal is acquired and averaged, and is calibrated to correspond to the core heat output. APRM is
Usually, 4 to 6 channels are installed as an independent system and supply signals to the safety control system. By evaluating the change rate of the time series data of the APRM detector, it is possible to detect the output change of the entire core. In addition, by evaluating the rate of change of the time series data of the LPRM detector, it is possible to detect a local change in the core output. For example, when a small number of control rods are dipped in a small amount, the output may change at the tip of the control rods and may not change much in the entire core. Of course,
If many LPRM values in the core are changing, it can be determined that the output of the entire core is changing, and the LPRM can also detect the output change of the entire core.

【0023】出力が変化しているかどうかの判断基準
は、例えば、現状での原子炉起動時の出力上昇率から
0.5%/時間を設定することができる。この出力変化
率の絶対値がこの値よりも大きいと出力が変化している
と判断し、逆に出力変化率の絶対値がこの値よりも小さ
いと出力はほぼ一定で運転されていると判断することが
できる。この判断基準値は、γ線量検出器の測定値の出
力応答を考慮し、より大きな値に設定して運用すること
も考えられる。
As a criterion for determining whether or not the output is changing, for example, 0.5% / hour can be set from the output increase rate at the time of reactor startup at present. If the absolute value of the output change rate is larger than this value, it is judged that the output is changing, and conversely, if the absolute value of the output change rate is smaller than this value, it is judged that the output is operating at almost constant. can do. This judgment reference value may be set to a larger value and used in consideration of the output response of the measurement value of the γ-dose detector.

【0024】炉心出力変化評価処理部2からLPRM/
GT切替指令発生処理部3に対し、出力変化が認知され
たか否かの信号が発せられる。LPRM/GT切替指令
発生処理部3では、出力変化がない或いは小さいという
信号を受けたときには、炉心出力分布評価処理部4に対
し、γ線量検出器8からの信号cを利用して炉心の出力
分布を評価するように指示を出す。また、出力変化が大
きいという信号を受けたときには、LPRM検出器6の
測定値を利用して炉心の出力分布を評価するように指示
を出す。
From the core output change evaluation processing unit 2 to LPRM /
A signal as to whether or not the output change is recognized is issued to the GT switching command generation processing unit 3. When the LPRM / GT switching command generation processing unit 3 receives a signal that the output does not change or is small, the output of the core is output to the core power distribution evaluation processing unit 4 by using the signal c from the γ dose detector 8. Instruct to evaluate the distribution. When a signal indicating that the output change is large is received, an instruction is issued to evaluate the output distribution of the core using the measured value of the LPRM detector 6.

【0025】炉心出力分布評価処理部4は、γ線量検出
器8あるいはLPRM検出器6の測定値を利用して原子
炉出力分布を高い精度で評価する機能を有しており、L
PRM/GT切替指令発生処理部3の信号を受けて、γ
線量検出器8或いはLPRM検出器6のどちらか一方の
測定値を利用して炉心出力分布を評価する。
The core power distribution evaluation processing unit 4 has a function of evaluating the reactor power distribution with high accuracy by utilizing the measurement values of the γ-dose detector 8 or the LPRM detector 6.
When the signal from the PRM / GT switching command generation processing unit 3 is received,
The core power distribution is evaluated using the measured value of either the dose detector 8 or the LPRM detector 6.

【0026】出力変化が小さい或いは一定出力運転時の
ときに、炉心出力分布評価処理部4によってγ線量検出
器8の測定値を利用して評価された炉心出力分布を用
い、LPRM検出器6の指示すべき値の評価処理部5
で、その炉心出力分布に対応したLPRMの計算値を算
出する。通常、計算されるLPRM値は、各LPRM間
の相対分布のみを表すものであるが、LPRM値の表示
系等も含めたLPRM装置系に適した値を算出するのが
好ましい。このような値としては、例えば、LPRM検
出器に隣接している4体の燃料集合体12のそれぞれの
中のLPRMに最も近い4本の燃料棒19の表面熱流束
の平均値を表すように規格化するという方法がある。
When the output change is small or during constant output operation, the core power distribution evaluated by the core power distribution evaluation processing unit 4 using the measured value of the γ dose detector 8 is used to calculate the LPRM detector 6. Evaluation processing unit 5 for values to be instructed
Then, the calculated value of LPRM corresponding to the core power distribution is calculated. Normally, the calculated LPRM value represents only the relative distribution among the LPRMs, but it is preferable to calculate a value suitable for the LPRM device system including the LPRM value display system and the like. As such a value, for example, the average value of the surface heat flux of the four fuel rods 19 closest to the LPRM in each of the four fuel assemblies 12 adjacent to the LPRM detector is expressed. There is a method to standardize.

【0027】LPRM検出器の指示すべき値の評価処理
部5で算出されたLPRMの指示すべき値を、LPRM
検出器の測定値が指示するようにLPRM装置系を調整
することにより、LPRM検出器の測定値を適正に較正
することができる。この較正を行うことにより、個々の
LPRM測定値の間に関連性を持たせることができると
共に、LPRM値とγ線検出器の測定値との間にも関連
性を持たせることができる。この関連性により、炉心出
力分布評価処理部4では、γ線検出器或いはLPRM検
出器の測定値を利用して整合性のある炉心出力分布の評
価が可能となる。
The value to be instructed by the LPRM calculated by the evaluation processing unit 5 for the value to be instructed by the LPRM detector is set to LPRM.
By adjusting the LPRM system as indicated by the detector measurements, the LPRM detector measurements can be properly calibrated. By performing this calibration, it is possible to make a relationship between the individual LPRM measurement values and also a relationship between the LPRM value and the measurement value of the γ-ray detector. Due to this relationship, the core power distribution evaluation processing unit 4 can evaluate the consistent core power distribution by utilizing the measurement values of the γ-ray detector or the LPRM detector.

【0028】図1の例での炉心出力変化の評価では、L
PRM検出器の測定値及びAPRMの出力信号を利用し
ているが、炉心出力変化の判断をどちらが一方のみで行
ってもかまわない。また、制御棒の操作信号を用いても
よい。また、発電機出力の測定値を用いることも可能で
ある。さらには、炉心熱出力の変化の殆どは、給水流量
の変化と対応するので、給水流量の測定値を用いること
も可能である。もちろん、これらを組み合わせて使って
もよい。
In the evaluation of core power change in the example of FIG.
Although the measured value of the PRM detector and the output signal of the APRM are used, it does not matter which one makes the judgment of the core output change. Alternatively, a control rod operation signal may be used. It is also possible to use the measured value of the generator output. Furthermore, since most changes in the core heat output correspond to changes in the feed water flow rate, it is possible to use measured values of the feed water flow rate. Of course, these may be used in combination.

【0029】また、出力変化の評価として、LPRM値
の時間変化とLPRM検出器の位置に対応して設置され
ているγ線量検出器の測定値の時間変化とを比較する方
法も考えられる。この場合、LPRM検出器とγ線量検
出器の測定値の時間変化率が同等である場合には、遅発
γ線の時間遅れの影響は小さいと判断して、炉心出力分
布評価処理部4でγ線検出器8により炉心出力分布を評
価すればよい。また、LPRM検出器とγ線量検出器の
測定値の時間変化率に有意な差がある場合には、遅発γ
線の時間遅れの影響は大きいと判断して、炉心出力分布
評価処理部4でLPRM検出器により炉心出力分布を評
価すればよい。
As a method of evaluating the output change, a method of comparing the time change of the LPRM value with the time change of the measured value of the γ dose detector installed corresponding to the position of the LPRM detector can be considered. In this case, when the time change rates of the measured values of the LPRM detector and the γ dose detector are equal, it is determined that the influence of the time delay of the delayed γ ray is small, and the core power distribution evaluation processing unit 4 The core power distribution may be evaluated by the γ-ray detector 8. In addition, if there is a significant difference in the rate of change between the measured values of the LPRM detector and the γ dose detector, the delayed γ
It may be determined that the influence of the time delay of the line is large, and the core power distribution evaluation processing unit 4 may evaluate the core power distribution by the LPRM detector.

【0030】図1では、炉心出力分布評価処理部4への
LPRM/GT切替指令をLPRM/GT切替指令発生
処理部3で自動的に発する例を示しているが、運転員が
任意に指示を設定できる機能を付加することも運用上、
有益となる。
FIG. 1 shows an example in which the LPRM / GT switching command to the core power distribution evaluation processing unit 4 is automatically issued by the LPRM / GT switching command generation processing unit 3, but the operator can give an arbitrary command. It is also possible to add a function that can be set,
It will be beneficial.

【0031】図1では、LPRMの較正に関し、原子炉
出力監視装置1では、LPRMの指示すべき値の算出ま
でを示しているが、近年では、デジタル処理のできるL
PRM装置が利用され始めており、このようなLPRM
装置に対しては、LPRMの較正処理までも原子炉出力
監視装置1の中で実施することも可能である。
FIG. 1 shows the calculation of the value to be instructed by the LPRM in the reactor power monitoring apparatus 1 regarding the calibration of the LPRM, but in recent years, L which can be digitally processed is shown.
PRM devices are beginning to be used, and such LPRM
For the apparatus, even the LPRM calibration processing can be performed in the reactor power monitoring apparatus 1.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定型γ線量検出器と固定式中性子束検出器のそれぞれ
の利点を活かして原子炉出力監視装置の評価精度を向上
させることができる。また、固定型γ線量検出器を設置
した沸騰水型原子力発電所での固定式中性子束検出器の
測定値の較正を行うこともできる。
As described above, according to the present invention,
The evaluation accuracy of the reactor power monitoring system can be improved by taking advantage of the advantages of the fixed γ-dose detector and the fixed neutron flux detector. It is also possible to calibrate the measurement values of the fixed neutron flux detector at a boiling water nuclear power plant equipped with the fixed γ dose detector.

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

【図1】本発明の一実施例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】沸騰水型原子炉の炉内出力分布計測装置の水平
方向配置例。
FIG. 2 is an example of horizontal arrangement of a reactor power distribution measuring device for a boiling water reactor.

【図3】沸騰水型原子炉の炉内出力分布計測装置の垂直
方向配置例。
FIG. 3 is an example of a vertical arrangement of an in-reactor power distribution measuring device for a boiling water reactor.

【図4】固定型γ線検出器の炉内垂直方向配置例。FIG. 4 is a vertical arrangement example of a fixed type γ-ray detector in a furnace.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原子炉出力監視装置 2 炉心出力変化評価処理部 3 LPRM/GT利用切替指令発生処理部 4 炉心出力分布評価処理部 5 LPRM検出器の指示すべき値の評価処理部 6 LPRM検出器 7 平均出力領域モニタ 8 γ線量検出器 a LPRM信号 b APRM信号 c GT信号 12 燃料集合体 13 制御棒 14 ストリング 15 TIP検出器 16 LPRM検出器 17 TIP案内管 18 共通ストリング 19 燃料棒 20 γ線量検出器 1 Reactor power monitor 2 Core output change evaluation processing unit 3 LPRM / GT use switching command generation processing unit 4 Core power distribution evaluation processing unit 5 Evaluation processing unit for values to be instructed by LPRM detector 6 LPRM detector 7 Average output area monitor 8 γ-dose detector a LPRM signal b APRM signal c GT signal 12 Fuel assembly 13 control rod 14 strings 15 TIP detector 16 LPRM detector 17 TIP guide tube 18 common strings 19 fuel rods 20 γ dose detector

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子炉内の熱中性子束を測定するための局
部出力領域モニタ検出器と、γ線を測定するための固定
式γ線量検出器とを同一検出器集合体内に実装し、当該
検出器集合体を炉内に複数個設置して原子炉出力を測定
し、炉内の出力分布を評価し炉内の熱特性を監視する原
子炉出力監視装置において、原子炉出力がほぼ一定で運
転していると見なせるときにはγ線検出器からの測定結
果を利用し、また、原子炉出力が変化していると見なせ
るときには局部出力領域モニタ検出器からの測定結果を
利用することを特徴とする原子炉出力監視装置。
1. A local power range monitor detector for measuring thermal neutron flux in a nuclear reactor and a fixed type γ-dose detector for measuring γ rays are mounted in the same detector assembly, and In a reactor power monitoring device that installs multiple detector assemblies in the reactor, measures the reactor power, evaluates the power distribution in the reactor, and monitors the thermal characteristics in the reactor, the reactor power is almost constant. Characterized by using the measurement results from the γ-ray detector when it can be regarded as operating, and by using the measurement results from the local power range monitor detector when it can be considered that the reactor power is changing. Reactor power monitor.
【請求項2】熱中性子束検出器からの測定結果の時系列
変化により、原子炉の出力が一定で運転されているか出
力の変更を行っているかを判断し、γ線検出器からの測
定結果を利用するか又は熱中性子束検出器からの測定結
果を利用するかを自動的に制御することを特徴とする、
請求項1記載の原子炉出力監視装置。
2. The measurement result from the γ-ray detector is determined by the time series change of the measurement result from the thermal neutron flux detector to determine whether the reactor output is constant or the output is changed. Or automatically controlling whether to use the measurement result from the thermal neutron flux detector,
The reactor power monitoring device according to claim 1.
【請求項3】熱中性子束検出器からの測定結果の時系列
変化とγ線検出器からの測定結果の時系列変化とを比較
することにより、原子炉の出力が一定で運転されている
か、出力の変更を行っているかを判断し、γ線検出器か
らの測定結果を利用するか又は熱中性子束検出器からの
測定結果を利用するかを自動的に制御することを特徴と
する、請求項1記載の原子炉出力監視装置。
3. By comparing the time series change of the measurement result from the thermal neutron flux detector and the time series change of the measurement result from the γ-ray detector, whether the output of the reactor is constant, It is characterized by determining whether the output is changed, and automatically controlling whether to use the measurement result from the γ-ray detector or the measurement result from the thermal neutron flux detector, Item 1. The reactor output monitoring device according to item 1.
【請求項4】制御棒の操作信号も利用して出力の変化を
判断する出力変化判断手段を有することを特徴とする、
請求項2または3記載の原子炉出力監視装置。
4. An output change judging means for judging a change in output using the operation signal of the control rod is also provided.
The reactor output monitoring device according to claim 2 or 3.
【請求項5】原子炉出力がほぼ一定で運転しているとみ
なせるときに、γ線検出器からの測定結果を利用して原
子炉の出力分布を評価し、その評価結果である出力分布
を基にして熱中性子束検出器位置の熱中性子束を評価し
て、熱中性子束測定装置の較正のための熱中性子検出器
の指示すべき値を算出する手段を有することを特徴とす
る、請求項1乃至4のいずれかに記載の原子炉出力監視
装置。
5. When it can be considered that the reactor output is operating at a substantially constant level, the output distribution of the reactor is evaluated using the measurement results from the γ-ray detector, and the output distribution that is the evaluation result is calculated. Evaluating the thermal neutron flux of the thermal neutron flux detector position based on, having a means for calculating the value to be indicated by the thermal neutron detector for calibration of the thermal neutron flux measuring device, Item 5. The reactor output monitoring device according to any one of items 1 to 4.
【請求項6】原子炉出力を熱中性子束検出器から時系列
的に採取して原子炉出力の変化率を評価し、遅発γ線量
の出力変化に対する時間追随性の遅れが有意であるか否
かを判断する炉心出力評価処理装置と、その判断に基づ
き原子炉出力分布の評価に中性子束検出器の測定値を利
用するか、或いはγ線量検出器の測定値を利用するかの
選択を行うLPRM/GT切替指令発生処理装置と、L
PRM/GT切替指令発生処理装置の指令に基づき、局
部出力領域モニタ検出器あるいはγ線検出器の測定値を
利用して炉心の出力分布を評価する炉心出力分布評価処
理装置を有することを特徴とする、原子炉出力監視装
置。
6. A reactor output is sampled from a thermal neutron flux detector in time series to evaluate the rate of change in reactor output, and is there a significant delay in time followability with respect to delayed γ-dose output change? A core power evaluation processing device to judge whether or not to use the measurement value of the neutron flux detector or the measurement value of the γ dose detector to evaluate the reactor power distribution based on the judgment An LPRM / GT switching command generation processing device for performing L
Based on a command from the PRM / GT switching command generation processing device, a core power distribution evaluation processing device that evaluates the power distribution of the core by using the measurement value of the local power range monitor detector or the γ-ray detector is characterized. Reactor output monitoring device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004309401A (en) * 2003-04-09 2004-11-04 Toshiba Corp Nuclear reactor core monitoring system

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