JPH0222360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、沸騰水形原子力発電プラントに係
り、特に原子炉圧力容器の異常水位高を防止する
機能を備えた沸騰水形原子力発電プラントに関す
る。

一般に、沸騰水形原子炉の原子炉圧力容器内水
位は、タービンへ送られる蒸気への水分のキヤリ
ヤ・オーバや炉心へ戻る水への蒸気のキヤリア・
アンダを低く抑えるとともに、炉心が露出するこ
とのないように一定に保たれている。

そして、この原子炉圧力容器内水位の制御は、
例えば給水流量、主蒸気流量および原子炉圧力容
器内水位の三種類の信号をとり入れた、いわゆる
三要素給水制御方式によつて、蒸気タービン駆動
給水ポンプの速度調整、あるいは電動機駆動給水
ポンプ吐出側に設けられた給水制御弁の開度調整
を行ない給水流量を自動的に調整することにより
行なわれている。

しかしながら、以上のように構成された沸騰水
形原子力発電プラントでは制御装置が何らかの原
因により、その制御機能を喪失したときは、原子
炉水位が上昇又は下降し、最悪の場合には、原子
炉スクラムに到るおそれがある。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされ
たもので、特に原子炉圧力容器の異常水位高を防
止する機能を備えた沸騰水形原子力発電プラント
を提供しようとするものである。

以下本発明の詳細を図面に示す一実施例につい
て説明する。

第１図において、符号１は、炉心２を収容する
原子炉圧力容器を示しており、この原子炉圧力容
器１の上部側方には、タービン３に接続される主
蒸気ライン４が開口している。

タービン３の下流に設けられた復水器５には、
復水を原子炉圧力容器１に再循環させる給水ライ
ン６が接続されており、この給水ライン６には、
低圧復水ポンプ７、復水脱塩装置８、高圧復水ポ
ンプ９、給水加熱器１０、給水ポンプ１１、給水
加熱器１２が順に介挿されている。

給水ライン６の給水加熱器１２下流には、復水
貯蔵タンク１３に接続される２本の流量分割用ラ
イン１４，１５が並列に分岐しており、流量分割
用ライン１４，１５には、それぞれ上流から順
に、通常時間の電動弁１６，１７および通常時間
の電動弁１８，１９が設けられている。

すなわち、電動弁１６および１７は通常連転時
は閉状態で待機し、後に述べる高水位制御器より
開信号が発せられた時に給水流量の一部を流量分
割用ライン１４および１５を通して復水貯蔵タン
ク１３に送水する。

また電動弁１８および１９は通常開の状態で待
機し、電動弁１６あるいは１７の弁が故障により
閉じない場合に中央操作室から運転員が遠隔操作
して閉とできる様に構成されている。

なお、給水ライン６の流量分割ライン１５下流
には、給水ライン６を流れる給水の逆流を防止す
るチエツク弁２０が設けられている。

第１図において符号２１は給水制御器を符号２
２は高水位制御器を示している。

給水制御器２１は、原子炉圧力容器１内の水位
を検出し、検出された値に基づいて給水ポンプ１
１の回転数を制御する。

すなわち、この給水制御器２１は、原子炉圧力
容器１内の水位が通常運転水位より高い場合に
は、給水ポンプ１１の回転数を減少し、原子炉圧
力容器１への給水量を減少させ、一方通常運転水
位より低い場合には、給水ポンプ１１の回転数を
増加し、原子炉圧力容器１への給水量を増加させ
る働きをする。

高水位制御器２２は、原子炉圧力容器１内の水
位を検出し、検出された値に基づいて電動弁１
６，１７の開閉を行なう。

すなわち。高水位制御器２２は、原子炉水位検
知センサー２３から水位信号を入力し、論理回路
を用いて電動弁１６，１７の開閉を制御する。

第２図Ａ，Ｂ，Ｃはこのような論理回路を示す
もので、第２図Ａは、中央操作室から手動開信号
又は原子炉水位検知センサー２３から原子炉水位
が高くなりアラームレベルに達していることを示
すアラーム信号が入力されたときに電動弁１６，
１７に弁開信号を出力することを示している。

第２図Ｂは、中央操作室からの手動閉信号また
は原子炉水位検知センサー２３から原子炉水位が
通常水位またはそれ以下であるとの信号が出力さ
れている場合、もしくは、原子炉水位検知センサ
ー２３から原子炉水位高アラームレベル保持信号
と原子炉水位高がアラームレベル以下であるとい
う信号が同時に発生している場合に、電動弁１６
に弁閉信号が出力されていることを示している。

第２図Ｃは、中央操作室からの手動閉信号また
は、原子炉水位検知センサー２３から原子炉水位
が通常水位またはそれ以下であるとの信号が出力
されている場合に、電動弁１７に弁閉信号が出力
されることを示している。

以上のように構成された沸騰水形原子力発電プ
ラントでは、給水制御器２１が何らかの原因で制
御機能を喪失し原子炉水位が増加した場合には、
原子炉水位検知センサー２３の信号により高水位
制御器２２が作動し、電動弁１６および１７を開
とし給水流量の一部を復水貯蔵タンク１３に流し
原子炉水位が制御される。

すなわち、第３図に示すように原子炉通常水位
から、何らかの原因により原子炉水位高アラーム
レベルまで水位増加した場合には、原子炉水位検
知センサー２３からの信号により高水位制御器２
２は電動弁１６および１７を開状態とする。

しかしながら、一般に電動弁１６，１７の特性
上全開になるには数秒程度の時間がかかるので第
３図に示すように原子炉水位はすぐには定常状態
にはならず二次曲線的上昇を続ける。

なお、定常状態において、原子炉水位が主ター
ビン、高圧注水系のインターロツク条件である主
タービントリツプ水位に至らないように水力学的
考察から流量分割用ライン１４および１５の管径
が決められている。

一定時間経過後、給水制御器２２の故障が回復
したとき、または原子炉水位低現象が生じたとき
には、原子炉水位は第３図に示すように減少して
くるため、電動弁１６，１７が閉とされる。

なお、この実施例では流量減が急激にならない
ように、給水ポンプ１１に近い方の電動弁１６を
原子炉水位高アラームレベル水位になつた時点で
閉止させ、原子炉水位が通常水位に回復した時点
で電動弁１７を閉止している。これにより、原子
炉圧力容器１内の水位が減少して行く過程におけ
る通常水位付近での必要以上の水位の低下を防ぐ
ことができる。

以上述べたように本発明の沸騰水形原子力発電
プラントによれば、例えば給水制御系の故障によ
る給水流量増加等による原子炉水位異常増加時に
主タービン、高圧注水系、あるいは原子炉隔離時
冷却系のインターロツク条件である原子炉高水位
を未然に防止し、もつて給水系の稼動率を向上す
ることができ、原子力発電プラントの経済性並び
に安全性を大巾に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の沸騰水形原子力発電プラント
の一実施例を示す配管系統図、第２図は第１図に
示した沸騰水形原子力発電プラントの高水位制御
器の論理回路を示すブロツク図、第３図は第１図
で示した沸騰水形原子力発電プラントの作用を説
明するためのグラフである。 １……原子炉圧力容器、３……タービン、４…
…主蒸気ライン、５……復水器、６……給水ライ
ン、１３……復水貯蔵タンク、１４，１５……流
量分割用ライン、１６，１７……電動弁、２１…
…給水制御器、２２……高水位制御器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 原子炉圧力容器で発生した蒸気をタービンに
   導く主蒸気ラインと、前記タービンを通過した蒸
   気を復水とする復水器と、前記復水を前記原子炉
   圧力容器に導く給水ポンプを備えた給水ライン
   と、この給水ラインの前記給水ポンプの下流側か
   らそれぞれ並列に分岐して復水貯蔵タンクに接続
   された複数の流量分割用ラインと、前記各流量分
   割用ラインにそれぞれ介挿された電動弁と、前記
   原子炉圧力容器内の水位を検出する原子炉水位検
   知センサーと、この原子炉水位検知センサーにお
   いて前記原子炉圧力容器内の水位があらかじめ定
   められた第１の水位を越えたことが検知されたと
   き、前記各電動弁を開とし、開動作後、前記水位
   が前記第１の水位に復帰したことが検知されたと
   き、前記給水ラインから前記給水ポンプに最も近
   い位置にて分岐された前記流量分割用ラインの電
   動弁を閉とし、かつ前記水位があらかじめ定めら
   れた第２の水位に復帰したことが検知されたと
   き、その他の電動弁を閉とする高水位制御器とを
   備えたことを特徴とする沸騰水形原子力発電プラ
   ント。