JPH02114199A - 沸騰水型原子炉出力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は沸騰水型原子炉出力Ｉ＋ＩＪ御装置に係り、特
に発電機系荷遮所やタービントリップなどの異常事象が
発生したとぎに、原子炉出力を抑１ｉ１Ｊする場合にお
いて、出力の変動を防止し、安定した運転状態を保持す
ることが可能となる沸騰水型原子炉出力制御￥Ａδに関
する。

（従来の技術） 従来、沸騰水型原子炉発電プラントにおいて、電力系統
事故等による発電機系負荷ａｆｇｉやタービン発電機系
事故によるタービントリップなどの異常事象が発生した
場合には、タービン系を保護１゜るために、タービン主
蒸気止め弁が急１羽鎖され、主蒸気のタービンへの流入
が停止される。

このタービン主蒸気止め弁の開鎖と同時に、タービンバ
イパス弁が急開されることにより、原子炉圧力容器で発
生した主蒸気は、タービンをバイパスして復水器に尋人
され、ここで冷却凝縮されて復水となる。またタービン
バイパス弁が作動しない場合は、原子炉はスクラム動作
する。

また上記タービンバイパス弁の開ＩＩｌ動作に関係なく
、タービン主蒸気止め弁の閉鎖を検出し、その検出信号
によって再循曙ポンプを１ヘリツブさせ、炉心流量を自
然循環流量まで減少させることにより原子炉出力を抑制
するように設甜されている。

すなわちタービンバイパス弁が作動した場合や、タービ
ンバイパス弁不作動によるスクラムが失敗した場合には
、第２図に示す流噴制御曲１ｉｔ（ＡＢ）に沿って炉心
流量と原子炉出力とが変化し、最終的には自然循環曲線
（Ｂ−Ｃ）に沿って移行する。

ところで原子炉炉心部の安定性は、−殻内に炉心流ｍが
少ない程、また原子炉出力が高い程、低くなる傾向があ
る。すなわち第２図に示す炉心流ｒＢ−＞と炉心出力と
の相関図において、炉心流量が少ない程、炉心部の安定
性は低下する。したがって原子炉炉心出力を流儀制御曲
線に沿って変化さぜ゛る場合、自然循環状態において最
も炉心安定度が低くなる。

タービンバイパス弁不作動に伴うスクラム動作に失敗し
た場合には、前記の通り再循環ポンプがトリップし、第
２図に示すように流出制御曲線（Ａ−１３＞に沿って炉
心流量が低減され、最終的に自然循環曲線（Ｂ−Ｃ）に
沿った運転状態に移行する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこの自然循環状態では、少ない炉心流量に
対して比較的高出力の運転状態が表われる。この状態は
いわゆるスクラム不能異常過渡事象と呼ばれ、このとき
原子炉は不安定になる傾向がある。１なわち自然循環状
態では炉心流ｂ１１が少ない上に高出力となるため、原
子炉炉心部の安定性は極めて低くなり、場合によっては
原子炉出力が大きく変化する撮動現象を生じるおそれが
ある。イのため、原子炉運転ト自然循環状態で高出力運
転を長時間継続することは望ましいことではない。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、異常事象が発生したときに原子炉出力を抑制する場
合において、炉心出力の変動を防止し、安定した運転状
態を保持することが可能な沸騰水型原子炉出力制御装置
を提供することを目的とづる。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明に係る沸＋ｍ水型原子炉出力制御装置は、原子炉
圧力容器内周に配設されたジェットポンプを介して原子
炉冷却材を強制循環させ炉心部ツノを調整りる再循環ポ
ンプと、タービン主蒸気止め弁の開閉状態を検出する検
出器と、検出器からの弁閉鎖信号によって０１作し、再
循環ポンプの許容最小温間を与える回転速度まで減速さ
せるランバック信号を１■１循環ポンプに出力する速１
良制限器とを佑えたことを特徴とする。

（作用） 上記構成に係る沸騰水型原子炉出力制御装置によれば、
発電礪負荷遮断やタービントリップなどの異常事象が発
生してタービン主蒸気止め弁が急閉鎖した場合、まず検
出器によってタービン主蒸気止め弁の弁閉鎖が検知され
る。次に検出器から出力された弁閉ｔｔｊ４信号によっ
て速度制限器が動作−する。速度制限器は、再循環ポン
プの許容最小流量を与える回転速度まで減速させるラン
バック信号を再循環ポンプに出力し、再循環ポンプは所
定の回転速度まで減速され、その結果炉心出力が抑制さ
れる。

この回転速度に対応する炉心８！吊は、自然循環による
炉心流ｍより６人きいため、炉心部の安定度は従来と比
較して高く保持され、炉心出力の変動が少なく、安定し
た低出力運転状態を保持づ−ることができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。

第１図は本発明に係る沸＋ｍ水型原子炉出力制御装置の
一実／！ｌ！例を示す系統図である。

本実施例に係る沸騰水型原子炉出力制御装Ｈは、原子炉
圧力容器１内因に配設された複数のジェットポンプ２を
介して原子炉冷却材を強制循環させ炉心出力を調整する
再循環ポンプ３と、タービン主蒸気止め弁４の開閉状態
を検出する検出器５と、検出′２＋５からの弁閉鎖信号
８によって動作し、再循環ポンプ３の許容最小流Ｒを与
える回転速度まで減速させるランバック信号１２を再循
環ポンプ３に出力する速度ＩＩＩ限器６とを備えて構成
される。

平常運転時においては、再循環ポンプ３の回転数を調整
して原子炉炉心１ａとジェットポンプ２との間を循環す
る冷却材の流量が調整され、炉心１ａの出力が調整され
る。原子炉圧力容器１にて発生した蒸気は主蒸気管７を
通り、さらにタービン主蒸気止め弁４を経てタービン９
へ供給される。

タービン９を駆動した蒸気は復水器１０に案内され、こ
こで冷却されて復水となる。

次に発電機負荷遮断やタービントリップなどの異常事故
が発生した場合は、タービン主蒸気止め弁４が急閉鎖さ
れると同時にタービンバイパス弁１１が急開され、主蒸
気はタービン９をバイパスして直接復水器１０に案内さ
れ凝縮される。

タービン主蒸気止め弁４の急閉鎖が検出器５によって検
出され、検出器５から出力された弁閉鎖信号８によって
速度１ｔｉｌｌ限器６が動作する。この速度ｉｊＪ限器
６は再循環ポンプの許容最小流量を与える回転速度まで
減速させるランバック信号１２を再循環ポンプ３に出力
する。再循環ポンプ３は所定の回転速度まで減速される
。減速操作は、再循環ポンプの回転速度を予め設定され
た減少割合に従って実行される。なお炉心流量の変化速
度は、炉出力の早期低減のために、大きいことが望まし
い。そのため再循環ポンプ３の回転速度の変化率は、可
能な限り再循環ポンプ３のトリップ時の応答に近似させ
、その変化率に対応するようにランバック信号１２を設
定することが望ましい。すなわち第２図において原子炉
定格運転点△にお６ノる回転速度から再循環ポンプ３の
許容最小流量を与える回転速度による運転点Ｂ′までの
変化率は従来と一致さＬることが望ましい。

また再循環ポンプの許容最小流量は、いわゆるミニマム
フローとして各ポンプ種別により規定されており、再循
環ポンプ３がジェットポンプ２などの付ｌ１ｉＸ機鼎に
接続された状態で、過熱、騒音や撮動等を発生させずに
安全に連続運転できる最小流量値に設定される。

この許容最小流けに対応する回転速度で再循環ポンプ３
を運転した場合の炉心流量と炉心出力との１！１係を第
２図に示す。図のように、再循環ポンプ３の最低速度に
よって運転した場合のｔｓｍ曲線（Ｂ’　−Ｃ’　）は
、従来の自然循環によるｉｌｌ　１１１曲線（Ｂ−Ｃ）
と比較して炉心流量が大きい側に現われる。

ずなわち許容最小温間は、自然循環による炉心流量より
も大きいため、炉心部の安定度は従来と比較して高く保
持され、炉心出力の変動が少なく安定した低出力運転状
態を保持することができる。

〔発明の効宋〕

以上説明の通り、本発明に係る沸騰水型原子炉出力ａＪ
Ｊ　ＩＩＩ装置によれば、タービントリップなどの異常
発生時に、再循環ポンプの回転速度が、許容最小流量を
与える回転速度まで自動的に降下される。そのため、自
然循環状態よりも大きな炉心流儀が確保され、炉心部の
安定性が高くなる。したがって炉心出力の変動および振
動の発生が少なく、安定した低出力運転状態を保持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る沸騰水型原子炉出力制御装置の一
実施例を示す系統図、第２図は炉心流量と炉心出力との
関係について本実施例と従来例とを併せて示すグラフで
ある。 １・・・原子炉圧力容器、１ａ・・・炉心、２・・・ジ
ェットポンプ、３・・・再循環ポンプ、４・・・タービ
ン主蒸気止め弁、５・・・検出器、６・・・速度制限器
、７・・・主蒸気管、８・・・弁閉鎖信号、９・・・タ
ービン、１０・・・復水器、１１・・・タービンバイパ
ス弁、１２・・・ランバック信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原子炉圧力容器内周に配設されたジェットポンプを介し
   て原子炉冷却材を強制循環させ炉心出力を調整する再循
   環ポンプと、タービン主蒸気止め弁の開閉状態を検出す
   る検出器と、検出器からの弁閉鎖信号によつて動作し、
   再循環ポンプの許容最小流量を与える回転速度まで減速
   させるランバック信号を再循環ポンプに出力する速度制
   限器とを備えたことを特徴とする沸騰水型原子炉出力制
   御装置。