JPH0235960B2 - - Google Patents

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JPH0235960B2
JPH0235960B2 JP55163672A JP16367280A JPH0235960B2 JP H0235960 B2 JPH0235960 B2 JP H0235960B2 JP 55163672 A JP55163672 A JP 55163672A JP 16367280 A JP16367280 A JP 16367280A JP H0235960 B2 JPH0235960 B2 JP H0235960B2
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JP
Japan
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reactor
pressure
control device
output
flow rate
Prior art date
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JP55163672A
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English (en)
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JPS5786795A (en
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Hideaki Nanba
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

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、沸騰水型原子力発電所の原子炉出力
制御装置に係り、原子炉圧力を変化させることに
よつて原子炉出力、即ち、発電機出力の調整を行
なう原子炉出力制御装置に関する。
(従来の技術) 現在、原子力発電プラントは電力系統に占める
割合が小さいため、設備利用率をできるだけ高く
するという観点から一定負荷運転を行つている。
しかしながら、原子力発電プラント数が増加して
電力系統に占める割合が増すにつれ負荷追従運転
が必要となつてくる。
従来の沸騰水型原子力発電所では再循環流量を
変えるか、もしくは制御棒を動かすことにより、
原子炉出力を変えて発電機出力を変化させてい
る。
即ち、従来の原子炉出力制御装置は第1図に示
されているが、まず原子力発電プラントの概略を
説明する。
原子炉圧力容器1内には炉心2と、炉心2に挿
入自在な制御棒3と、炉心2の近傍位置にジエツ
トポンプ4が備えられている。
ジエツトポンプ4は再循環ポンプ5とで原子炉
圧力容器1に再循環流路6を形成している。
また、原子炉圧力容器1には制御棒3を駆動す
る制御棒駆動機構7が設けられている。
更に原子炉圧力容器1には主蒸気管路8を介し
てタービン9が接続されており、タービン9には
復水器11が接続されている。タービンバイパス
路10は、主蒸気管路8と復水器11とに接続さ
れている。上記タービン9には発電機12が連結
されており、主蒸気管路8にタービン加減弁13
と圧力検出器14が設けられ、タービンバイパス
路10にはタービンバイパス弁15が設けられて
いる。
以上の構成が原子力発電プラントの概略であ
り、原子炉出力制御装置は次のように構成されて
いる。
原子炉に負荷の変動を要求する負荷要求信号3
1を発する中央給電指令所21と、中央給電指令
所21の負荷要求信号31を受けると共に発電機
12の発電機出力信号32を受け、両信号を比較
して再循環流量要求信号33と制御棒駆動信号3
4を発する負荷追従制御装置22と、負荷追従制
御装置22の発する再循環流量要求信号33を受
けて再循環流路6内における冷却材である水の再
循環流量を制御する再循環流量制御装置23と、
負荷追従制御装置22の発する制御棒駆動信号3
4を受けて制御棒3を駆動する制御棒操作装置2
4と、主蒸気管路8において原子炉圧力を検出し
て原子炉圧力を一定に保つように制御する圧力制
御装置25とから原子炉出力制御装置は構成され
ている。
このような構成の原子炉出力制御装置にあつて
は中央給電指令所21から負荷の変更要求として
の負荷要求信号31が出されると、この負荷要求
信号31は原子力発電所内の負荷追従制御装置2
2に伝達される。負荷追従制御装置22では負荷
要求信号31と発電機出力信号32が比較され、
この両信号31,32に偏差があると、その偏差
に応じて再循環流量要求信号33として再循環流
量制御装置23に伝達される。再循環流量制御装
置23では再循環流量要求信号33として再循環
流量の変更を要求されると、その要求に応じて再
循環流路6における再循環ポンプ5の回転数を変
え、ジエツトポンプ4の駆動流量を変化させるこ
とにより、炉心2に至る再循環流量の変更を行
う。その結果として第2図の再循環流量を変化さ
せた時の原子炉出力の変化を示すグラフで示され
るように再循環流量と原子炉出力、即ち流量制御
曲線ABCはほぼ比例する関係にあり、流量制御
曲線ABCに従つて原子炉出力が増加する。
尚第2図にグラフ中、COは自然循環曲線であ
り、BOは最低ポンプ速度曲線である。また、第
2,4,5図のグラフの定格値は100である。
更に、原子炉出力が変化すると原子炉圧力が変
化する。この原子炉圧力の変化を主蒸気管路8に
設けられた圧力検出器14が検出し、圧力制御装
置25に伝達される。圧力制御装置25ではター
ビン圧力を一定に保つようにタービン加減弁13
もしくはタービンバイパス弁15の開度を変化さ
せる。以上の経過をたどつて最終的に発電機12
の出力を最初の中央給電指令所21の要求に合致
させるように制御している。
ここでもし、制御棒操作が許されるような低出
力レベルの場合には負荷追従制御装置22からの
制御棒駆動信号34が制御棒操作装置24にも伝
達される。そして、制御棒操作装置24により制
御棒駆動機構7を通じて制御棒3を炉心2内に挿
入もしくは引抜きを行なうようにして原子炉出力
を変化させることを可能としている。但し、通常
ではこの制御棒操作は殆んど行わないか、もしく
は行なつたとしても運転員の手動操作に頼つてい
る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の原子炉出力制御装置では
再循環流量の増加に正比例して原子炉出力が増加
するので、再循環流量のみで原子炉出力を変化さ
せる場合には第2図のグラフに示される如く、グ
ラフ中の最低ポンプ速度曲線BOと流量制御曲線
ABCとの交点B以下に原子炉出力を下げること
はできない。原子炉には燃料の健全性という観点
から制御棒をあまり動かしたくない領域が存在し
(第4図EF線以上の領域)、その領域を越えて、
原子炉出力を下げることは再循環流量の変化だけ
ではできず、したがつて制御棒操作によつて更に
原子炉出力を下げるという事は期待できない。
ことに、電力系統の要求からは昼夜の負荷の差
はますます広がる傾向にあり、夜間にはできるだ
け原子炉出力を下げて運転することが望まれてい
る。
本発明の目的は、原子炉の出力変化幅を大きく
でき、負荷追従性を向上できる原子炉出力制御装
置を得ることにある。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明において
は、再循環流量もしくは制御棒を動かすことによ
つて原子炉出力を変更する負荷追従制御装置を備
えてなる原子炉出力制御装置において、上記負荷
追従制御装置からの信号を受けて、原子炉出力を
高くする場合には原子炉圧力の圧力設定点を高く
変更し、原子炉出力を低くする場合には原子炉圧
力の圧力設定点を低く変更しうる圧力制御装置を
備えたことを特徴とする原子炉出力制御装置を提
供する。
(作用) このように構成された装置においては、原子炉
出力を高くする場合には原子炉圧力の圧力設定点
を高く変更する。これにより、炉心のボイドが減
少し、その結果として中性子の減速結果が強まる
ので原子炉出力が増加する。また、原子炉出力を
低くする場合には原子炉圧力の圧力設定点を低く
変更する。これにより、炉心のボイドが増加し、
その結果として中性子の減速効果が弱まるので原
子炉出力が減少する。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の実施例について説
明する。
第3図に示される本発明の実施例において、上
記従来例と同一の構成は従来例と同一符号を付し
て説明を省略し、従来例と相違する構成について
説明する。
この実施例では圧力制御装置26は負荷追従制
御装置22からの圧力設定要求信号35を受けて
圧力設定点の変更を行うように形成されている。
かかる構成の原子炉制御装置にあつては中央給
電指令所21から負荷の変更要求としての負荷要
求信号31が出されると、この負荷要求信号31
は負荷追従制御装置22に伝達される。負荷追従
制御装置22からは再循環流量要求信号33が再
循環流量制御装置23に伝達されると共に制御棒
駆動信号34が制御操作装置24に伝達される
が、更に圧力設定要求信号35が圧力制御装置2
6に伝達される。この圧力制御装置26では負荷
追従制御装置22からの圧力設定要求信号に応じ
て圧力設定点の変更を行なう。この結果、タービ
ン加減弁13もしくはタービンバイパス弁15の
開度を変えることにより、原子炉圧力も同時に変
化する。本実施例では原子炉圧力の変化は原子炉
圧力を下げる場合3〜5Kg/cm2位の変化である。
このように本実施例においては再循環流量を変
化させるだけでなく、原子炉圧力も同時に変化さ
せるが、原子炉圧力も同時に変化させた場合、第
2図のグラフに示す流量制御曲線ABCは第4図
の圧力設定点も同時に変更させた時の原子炉出力
の変化を示すグラフで比較して示されるように
AB′C′のような流量制御曲線となり、原子炉圧力
を変化させない場合に比べて再循環流量に対する
原子炉出力の勾配は急になる。尚、第4図のグラ
フ中、CC′Oは自然循曲線、BB′Oは最低ポンプ速
度曲線、EFより上は制御棒操作禁止領域である。
従つて、再循環流量のみで原子炉出力を変化さ
せた場合には第4図にグラフで示すようにΔP1
範囲でしか変化させることが出来ないのに対し、
原子炉圧力も同時に変化させた場合には第4図の
グラフで示すようにΔP2の範囲で原子炉出力を変
化させることが出来るのである。もし、かりに燃
料の健全性という観点から制御棒をあまり動かし
たくない領域が第4図のグラフにおけるEFより
上の領域であつたとすれば、再循環流量のみでは
EFより下の領域まで原子炉出力を下げることは
出来ず、したがつて、制御棒操作によつて更に出
力を下げることは期待できない。ところが、原子
炉圧力も同時に下げることにより、原子炉出力を
EF以下、即ち、交点B′まで下げることが可能に
なり、引き続いて制御棒操作を行なうことにより
非常に大きな原子炉出力変化を得ることが出来
る。
第5A図乃至第5C図は再循環流量を下げた場
合に同時に圧力設定点を下げた場合と下げない場
合との過度変化の比較を示すグラフであり、グラ
フ中、実線の曲線は圧力変更がある場合、破線の
曲線は圧力変更が無い場合をそれぞれ表わしてい
る。
これらのグラフから圧力設定点を下げた場合は
圧力設定点を下げない場合に比べ、原子炉出力、
ひいては電気出力も低くなつており、制御棒を動
かすことなく、より大きな出力変化幅が得られ
る。したがつて出力幅を大きくするという観点か
らは再循環流量を下げた場合と同時に圧力設定点
を変更した場合の効果は大きいと言える。
この実施例によれば、原子炉圧力を下げた場合
には炉心にボイドが発生し、その結果として中性
子の減速効果が弱まるために原子炉出力は低下す
るという原理を利用できるので、従来のように再
循環流量のみで原子炉出力を変化させる場合と比
べ、原子炉圧力も同時に変化させる場合には制御
棒を動かすことなく高出力と低出力の幅をより大
きくすることができる効果を奏する。
また、従来の再循環流量のみで原子炉出力を低
下させる場合には熱料の健全性という観点から制
御棒をあまり動かしたくない領域を越えて低出力
レベルまで原子炉出力を下げることができず、制
御棒を動かして原子炉出力を下げることは困難で
あつたが、原子炉圧力も同じく下げることによ
り、原子炉出力を制御棒をあまり動かしたくない
領域を越えて低出力レベルまで下げることがで
き、引き続き制御棒を動かすことによつて非常に
大きな出力変化幅を実現できるという効果を奏す
る。
また、再循環流量による出力制御手段もしくは
制御棒による出力制御手段のいずれか一方の出力
制御手段のみを備えた沸騰水型原子炉に本発明を
適用した場合は、より柔軟な出力制御ができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、出力を高くする場合には圧力
設定点を高くし、出力を低くする場合には圧力設
定点を低くするので、出力変化幅を大きくでき、
負荷追従性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第2図は従来の原子炉出力制御装置
を示し、第1図は原子炉出力制御装置の出力制御
系を示す概略図、第2図は原子炉出力制御装置に
より、再循環流量を変化させた時の原子炉出力変
化を示す流量制御曲線のグラフ、第3図から第5
図は本発明の一実施例を示し、第3図は原子炉出
力制御装置の出力制御系を示す概略図、第4図は
原子炉出力制御装置により、再循環流量と同時に
圧力設定点も変更させた時の原子炉出力変化を示
す流量制御曲線のグラフ、第5A図乃至第5C図
は原子炉出力制御装置における再循環量、原子炉
圧力、原子炉出力の過度変化を示すグラフであ
る。 3……制御棒、4……ジエツトポンプ、5……
再循環ポンプ、6……再循環流路、7……制御棒
駆動機構、13……タービン加減弁、14……圧
力検出器、15……タービンバイパス弁、22…
…負荷追従制御装置、23……再循環流量制御装
置、24……制御棒操作装置、25……圧力制御
装置、35……圧力設定要求信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 再循環流量もしくは制御棒を動かすことによ
    つて原子炉出力を変更する負荷追従制御装置を備
    えてなる原子炉出力制御装置において、上記負荷
    追従制御装置からの信号を受けて、原子炉出力を
    高くする場合には原子炉圧力の圧力設定点を高く
    変更し、原子炉出力を低くする場合には原子炉圧
    力の圧力設定点を低く変更しうる圧力制御装置を
    備えたことを特徴とする原子炉出力制御装置。
JP55163672A 1980-11-20 1980-11-20 Nuclear reactor power control device Granted JPS5786795A (en)

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JP55163672A JPS5786795A (en) 1980-11-20 1980-11-20 Nuclear reactor power control device

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JPS50102791A (ja) * 1974-01-25 1975-08-14

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