JPH07117598B2 - Reactor operation support device - Google Patents

Reactor operation support device

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JPH07117598B2
JPH07117598B2 JP61297751A JP29775186A JPH07117598B2 JP H07117598 B2 JPH07117598 B2 JP H07117598B2 JP 61297751 A JP61297751 A JP 61297751A JP 29775186 A JP29775186 A JP 29775186A JP H07117598 B2 JPH07117598 B2 JP H07117598B2
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reactor
control rod
neutron
core
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輝昭 富沢
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は沸騰水型原子力プラントにおける原子炉運転支
援装置に係り、特に、原子炉の初起動時にドライウェル
内点検を行なう場合に、プラント運転員による原子炉運
転を支援する原子炉運転支援装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a reactor operation support device in a boiling water nuclear power plant, and particularly to a plant operator when a drywell inspection is performed at the time of initial startup of the reactor. The present invention relates to a reactor operation support device that supports reactor operation.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

一般に、原子炉の初起動時には原子炉の健全性を確認す
るために昇温昇圧運転中の原子炉の運転を中断し、原子
炉格納容器ドライウェル内に作業員が立入って点検調査
を行なう必要がある。
Generally, when the reactor is first started up, the operation of the reactor during temperature rising and boosting operation is suspended to confirm the soundness of the reactor, and a worker enters the dry well of the containment vessel for inspection and inspection. There is a need.

このドライウェル内点検作業を実施する場合は作業員の
放射線被曝量を最小限に抑えるために原子炉を未臨界に
して、原子炉出力を十分に低減しておくことが必要であ
る。
When carrying out this drywell inspection work, it is necessary to make the reactor subcritical and to sufficiently reduce the reactor power in order to minimize the radiation exposure of workers.

次に、第5図に基づいてドライウェル内点検時の従来の
原子炉運転方法を説明する。
Next, based on FIG. 5, a conventional reactor operating method at the time of inspecting the inside of the dry well will be described.

第5図に示すように原子炉格納容器1のドライウェル2
内に沸騰水型の原子炉3を格納し、原子炉3はその内部
の炉心4に炉内中性子検出器5を設置すると共に、制御
棒6を挿脱自在に設け、制御棒6の挿入量により炉心反
応度を制御して原子炉出力を調整している。
As shown in FIG. 5, the dry well 2 of the reactor containment vessel 1
A boiling water reactor 3 is housed in the reactor 3. The reactor 3 has an in-core neutron detector 5 installed in a core 4 inside thereof, and a control rod 6 is provided so as to be insertable and removable. The reactor power is adjusted by controlling the core reactivity.

制御棒6は制御棒駆動機構7により駆動されて、炉心4
内に挿入され、もしくは引抜かれる。
The control rod 6 is driven by the control rod drive mechanism 7, and the core 4
Inserted in or pulled out.

なお、第5図中、符号8はタービン、9は復水器、10は
給水ポンプである。
In FIG. 5, reference numeral 8 is a turbine, 9 is a condenser, and 10 is a water supply pump.

ドライウェル2内の点検作業時には、この点検作業を安
全に行なうために原子炉出力を低減して未臨界とする
が、原子炉出力の低下に伴い炉水温度が低下する。水を
中性子の減速材に用いている沸騰水型等の軽水炉では炉
水温度が低下すると、水の密度が増加して中性子減速効
果が高まり、原子炉3に正の反応度が加わる。このため
に、一旦未臨界にした原子炉3が臨界超過になる場合が
ある。原子炉3が未臨界の間は原子炉出力が減少し続け
るが、一旦、原子炉3が臨界超過になると、原子炉出力
は増加に転じ、この状態を放置すると、原子炉出力はま
すます増大して行き、ドライウェル2内の作業員への放
射線被曝量が増大し、極めて危険な状態となる。
During the inspection work inside the dry well 2, the reactor power is reduced to be subcritical in order to safely perform this inspection work, but the reactor water temperature decreases as the reactor output decreases. In a boiling water type light water reactor that uses water as a neutron moderator, when the reactor water temperature decreases, the density of water increases, the neutron moderating effect increases, and a positive reactivity is added to the reactor 3. For this reason, the reactor 3 that has once been made subcritical may become supercritical. The reactor power continues to decrease while the reactor 3 is subcritical, but once the reactor 3 becomes supercritical, the reactor power starts increasing, and if this state is left unattended, the reactor power further increases. Then, the amount of radiation exposure to the worker in the dry well 2 increases, which is extremely dangerous.

そこで、従来ではドライウェル内点検作業中にプラント
運転員が常に原子炉出力の変動を監視し、原子炉出力が
上昇し始めると、直ちに制御棒6を炉心4内に追加挿入
し、原子炉出力を制御していた。これは反応度を計算
し、監視する手段が無かったために、原子炉3の未臨界
状態の把握が困難であったからであり、ドライウェル内
点検時には特に熟練した原子炉運転操作がプラント運転
員に要求され、プラント運転員の負担が大きかった。
Therefore, conventionally, a plant operator constantly monitors the fluctuation of the reactor power during the inspection work in the dry well, and immediately when the reactor power starts to rise, the control rod 6 is immediately additionally inserted into the core 4 and the reactor power is output. Was in control. This is because it was difficult to grasp the subcritical state of the reactor 3 because there was no means for calculating and monitoring the reactivity, and during the drywell inspection, a particularly skilled reactor operation operation was performed by the plant operator. This was required, and the burden on the plant operator was heavy.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
はプラント運転員に原子炉の未臨界状態を平易に掲示
し、プラント運転員による制御棒操作の判断を支援し
て、プラント運転員の負担を軽減させ、プラント運転員
による誤判断および誤操作を未然に防止して、ドライウ
ェル内点検時の作業安全性を向上せしめる原子炉運転支
援装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to simply post a subcritical state of a reactor to a plant operator and to assist the plant operator in determining a control rod operation. It is intended to provide a reactor operation support device that reduces the load on the operation of the plant and prevents erroneous judgments and erroneous operations by the plant operator before it is performed to improve work safety during inspection in the drywell.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、原子炉内の中性子束を検出する炉内中性子検
出器からの検出出力に基づいて原子炉の反応度を算出す
る反応度計算機構と、この反応度計算機構にて算出され
た反応度を反応度設定値と比較して両者の偏差を出力す
る反応度監視機構と、この反応度監視機構からの偏差を
制御棒操作量に換算して操作すべき制御棒を指示する制
御棒操作指示機構と、この操作すべき制御棒と上記反応
度計算機構からの反応度とを表示する表示器とを有する
ことに特徴がある。
The present invention, the reactivity calculation mechanism for calculating the reactivity of the reactor based on the detection output from the in-reactor neutron detector that detects the neutron flux in the reactor, and the reaction calculated by this reactivity calculation mechanism And the reactivity monitoring mechanism that outputs the deviation between the two and the control rod operation that converts the deviation from this reactivity monitoring mechanism into the control rod operation amount and indicates the control rod to be operated. It is characterized by having an indicating mechanism, a control rod to be operated, and an indicator for displaying the reactivity from the reactivity calculating mechanism.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図を参照して説
明する。なお、図中、第5図と共通する部分には同一符
号を付してある。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the figure, parts common to those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.

原子炉3の炉心4に設置されて、原子炉3内の中性子を
検出する炉内中性子検出器5には反応度計算機構20を接
続している。反応度計算機構20は炉内中性子検出器5か
らの出力信号S5に基づいて炉心反応度を計算するもので
あり、ここで算出された反応度を示す反応度信号S20は
反応度監視機構21に与えられて、反応度設定値22と比較
される。反応度設定値22は、例えば原子炉3を未臨界と
する反応度に設定され、反応度信号S20が反応度設定値2
2を超える場合は反応度監視機構21がその偏差を反応度
下げ要求信号S21として制御棒操作指示機構23に与え
る。
A reactivity calculation mechanism 20 is connected to an in-core neutron detector 5 which is installed in the core 4 of the nuclear reactor 3 and detects neutrons in the nuclear reactor 3. The reactivity calculation mechanism 20 calculates the core reactivity based on the output signal S5 from the in-core neutron detector 5, and the reactivity signal S20 indicating the reactivity calculated here is sent to the reactivity monitoring mechanism 21. Given and compared to the reactivity setpoint 22. The reactivity set value 22 is set to, for example, the reactivity that makes the reactor 3 subcritical, and the reactivity signal S20 indicates the reactivity set value 2
When it exceeds 2, the reactivity monitoring mechanism 21 gives the deviation to the control rod operation instructing mechanism 23 as a reactivity reduction request signal S21.

制御棒操作指示機構23は反応度下げ要求信号S21を制御
棒操作量に換算し、制御棒操作シーケンスデータベース
24に格納されあ制御棒操作シーケンスデータS24と、制
御棒位置検出器25からの制御棒位置を示す信号とから、
次に操作すべき制御棒6を判定し、反応度下げ要求信号
S21(偏差)を受けたときに選択操作制御棒指示S23をCR
T等の表示器26に出力する。表示器26は反応度計算機構2
0からの反応度信号S20を常時受けてプラント運転員に平
易な表記で提示する。
The control rod operation instruction mechanism 23 converts the reactivity reduction request signal S21 into a control rod operation amount, and a control rod operation sequence database
From the control rod operation sequence data S24 stored in 24 and the signal indicating the control rod position from the control rod position detector 25,
The control rod 6 to be operated next is determined, and the reactivity reduction request signal is issued.
When S21 (deviation) is received, select operation control rod instruction S23 is CR
Output to the display 26 such as T. The display 26 is a reactivity calculation mechanism 2
It always receives the reactivity signal S20 from 0 and presents it to the plant operator in plain notation.

プラント運転員はこれらの選択操作制御棒指示S23およ
び反応度S20を基に制御棒操作器27を操作して、制御棒
駆動機構7により制御棒6を炉心4へ挿入する。
The plant operator operates the control rod manipulator 27 based on the selected operation control rod instruction S23 and the reactivity S20 to insert the control rod 6 into the core 4 by the control rod drive mechanism 7.

したがって、上記反応度設定値22をドライウェル内点検
時に所定の負の値に設定する場合には、原子炉3を未臨
界にするための制御棒操作が表示器26を監視するプラン
ト運転員に提示され、運転員がこれに従って制御棒操作
器27を操作すれば、所定の制御棒6が炉心4内に挿入さ
れ、原子炉3は未臨界に到達することができる。
Therefore, when the reactivity set value 22 is set to a predetermined negative value at the time of inspecting the inside of the dry well, the control rod operation for making the reactor 3 subcritical is performed by the plant operator who monitors the display 26. If presented and the operator operates the control rod manipulator 27 accordingly, a predetermined control rod 6 is inserted into the core 4 and the reactor 3 can reach subcritical.

ところで、反応度と中性子密度との関係は次の一点炉近
似動特性方程式で表わされる。
By the way, the relationship between the reactivity and the neutron density is expressed by the following one-point reactor approximate dynamic characteristic equation.

ここで、N(t)は時刻tにおける中性子密度 Sは外部中性子源 ρは反応度 βは遅発中性子の全生成割合 βiは第i群(i=1,6)の遅発中性子の生成割合 lは中性子寿命 Ci(t)は時刻tにおける第i群の遅発中性子先行核密
度 λiは第i群の遅発中性子先行核の崩壊定数 である。
Where N (t) is the neutron density at time t S is the external neutron source ρ is the reactivity β is the total production rate of delayed neutrons βi is the production rate of delayed neutrons in the i-th group (i = 1,6) l is the neutron lifetime Ci (t) is the delayed neutron precursor nucleus density of the i-th group at time t. λi is the decay constant of the delayed neutron precursor nucleus of the i-th group.

この(1)(2)式中、βi,λi,lについては原子炉3
の炉心4を構成する図示しない燃料の性質によって定ま
るので、予め計算して設定しておくことができる。ま
た、上記N(t),Ci(t),Sについては任意単位であ
り、これらのうち、いずれか1つを定めれば、他はそれ
に関係して定まる。ここでは、N(t)として炉内中性
子検出器5からの出力信号S5をそのまま使用するものと
する。
In this equation (1) and (2), the reactor 3
Since it is determined by the properties of the fuel (not shown) forming the core 4, it can be calculated and set in advance. Further, N (t), Ci (t), and S are arbitrary units, and if any one of these is determined, the others are determined in relation to it. Here, the output signal S5 from the in-core neutron detector 5 is used as it is as N (t).

そして、原子炉3が未臨界状態になると、原子炉出力が
減少して外部中性子源Sに応じた一定の出力レベルに到
達するが、その時の反応度ρと外部中性子源Sとの関係
は上記(1)式より次式が成立する。
Then, when the reactor 3 enters a sub-critical state, the reactor output decreases and reaches a certain output level according to the external neutron source S. At that time, the relationship between the reactivity ρ and the external neutron source S is as described above. The following equation is established from the equation (1).

反応度ρは原子炉未臨界の定められた制御棒パターン、
例えば原子炉起動開始時の制御棒全挿入時等について炉
心固有値計算を行なうことにより得ることができる。こ
の炉心計算により得られる炉心固有値をKeffとすると反
応度ρは、 となる。
The reactivity ρ is the defined control rod pattern of the reactor subcritical,
For example, it can be obtained by calculating the core eigenvalue when the control rod is fully inserted at the start of reactor startup. If the core eigenvalue obtained by this core calculation is Keff, the reactivity ρ is Becomes

この(4)式と(3)式とから外部中性子源Sを炉内検
出器5の出力信号に対応する中性子密度Nより求めるこ
とができる。炉心計算を行なうのは最初の1回でよく、
反応度は変化するが外部中性子源Sは変化しないので、
これを用いて得られた中性子密度と、(1),(2)式
より反応度ρが計算できる。遅発中性子先行核密度Ci
(t)は計算開始時に平衡を仮定しておけば中性子密度
N(t)の時系列データを用いて計算することができ
る。そこで、反応度計算機構20では第2図のフローチャ
ートに示す手順に従って反応度を計算している。なお、
第2図中、符号P1〜P7はフローチャートの各ステップを
示している。
The external neutron source S can be obtained from the neutron density N corresponding to the output signal of the in-core detector 5 from the equations (4) and (3). You only have to do the core calculation once.
Since the reactivity changes but the external neutron source S does not change,
The reactivity ρ can be calculated from the neutron density obtained using this and the equations (1) and (2). Delayed Neutron Leading Nuclear Density Ci
(T) can be calculated using time-series data of neutron density N (t) if equilibrium is assumed at the start of calculation. Therefore, the reactivity calculation mechanism 20 calculates the reactivity according to the procedure shown in the flowchart of FIG. In addition,
In FIG. 2, reference numerals P1 to P7 indicate respective steps of the flowchart.

すなわち、炉内中性子検出器5からの出力信号S5を所定
周期でサンプリングして、P1で中性子密度信号の時系列
データとしてオンライン記憶しておく。
That is, the output signal S5 from the in-core neutron detector 5 is sampled at a predetermined cycle, and is online stored as time series data of the neutron density signal at P1.

次に、P2ではこの中性子密度信号の時系列データを信号
のノイズ除去のために関数でフィッティングするか、も
しくは、データが連続して入力される場合はデジタル処
理ができないので、フィルタによりノイズを除去する等
により、現在の中性子密度N(t)の最確値を算出す
る。
Next, in P2, the time series data of this neutron density signal is fitted with a function to remove the noise of the signal, or if the data is continuously input, digital processing cannot be performed, so the noise is removed by a filter. Then, the most probable value of the current neutron density N (t) is calculated.

P3では中性子密度N(t)に基づいて外部中性子源Sが
既に設定されているか否かを判断し、未設定の場合はP4
へ、設定済の場合はP5へそれぞれ進める。
At P3, it is judged whether or not the external neutron source S is already set based on the neutron density N (t), and if not set at P4
To P5, if already set, go to P5.

P5では遅発中性子先行核密度Ci(t)を(2)式により
算出し、P6で反応度ρを算出する。
In P5, the delayed neutron preceding nuclear density Ci (t) is calculated by the equation (2), and in P6, the reactivity ρ is calculated.

反応度ρは(1)(2)式より得られる次式を用いて、
上記遅発中性子先行核密度Ci(t)より算出される。
The reactivity ρ is calculated by using the following equations obtained from the equations (1) and (2),
It is calculated from the delayed neutron preceding nuclear density Ci (t).

この反応度ρの計算は時間の経過と共に変化する反応度
ρに対応させて周期的に計算される。
The reactivity ρ is calculated periodically corresponding to the reactivity ρ that changes with the passage of time.

一方、P4では、まず遅発中性子核密度Ciの初期値を計算
してから、P7で外部中性子源Sを算出し、P2に戻って、
現在の中性子密度N(t)の最確値を算出し、以後、こ
れら計算を繰り返して、常に変化する反応度を周期的に
算出する。
On the other hand, in P4, first calculate the initial value of the delayed neutron nuclear density Ci, then calculate the external neutron source S in P7, and return to P2,
The most probable value of the current neutron density N (t) is calculated, and thereafter, these calculations are repeated to periodically calculate the constantly changing reactivity.

こうして算出された反応度ρは表示器26により表示さ
れ、これを監視するプラント運転員に提供される。
The reactivity ρ thus calculated is displayed by the display 26 and provided to the plant operator who monitors it.

また、表示器26には選択制御棒操作指示S23が表示され
るので、この指示S23に従ってプラント運転員が制御棒
操作器27を操作すれば、原子炉3の反応度ρを反応度設
定値22に制御することができる。
Further, since the selected control rod operation instruction S23 is displayed on the display unit 26, if the plant operator operates the control rod operation unit 27 according to this instruction S23, the reactivity ρ of the reactor 3 is set to the reactivity set value 22. Can be controlled.

したがって、反応度設定値22を原子炉3が未臨界となる
反応度に設定すれば、原子炉3を極めて容易に未臨界に
維持することができ、ドライウェル内点検時には極めて
容易に原子炉3を未臨界に維持することができる。これ
により、プラント運転員の負担を軽減すると共に、運転
員による誤判断、誤操作を未然に防止して、ドライウェ
ル内点検作業の安全性の向上を図ることができる。
Therefore, if the reactivity set value 22 is set to a reactivity at which the reactor 3 becomes subcritical, the reactor 3 can be maintained extremely easily in the subcritical state, and it is extremely easy to perform the inspection in the dry well. Can be kept subcritical. As a result, it is possible to reduce the burden on the plant operator, prevent erroneous judgments and erroneous operations by the operator, and improve the safety of the inspection work inside the dry well.

なお、本発明は反応度設定値22を予めプログラムしてお
くか、あるいは運転員の調整操作により調整可能に構成
してもよく、例えば反応度設定値22を正の値に設定して
反応度を増加させるように選択制御棒操作指示S23を表
示器26に表示するようにしてもよい。
In the present invention, the reactivity set value 22 may be programmed in advance or may be configured to be adjustable by an operator's adjustment operation.For example, the reactivity set value 22 may be set to a positive value to set the reactivity. The selection control rod operation instruction S23 may be displayed on the display unit 26 so as to increase.

また、選択制御棒操作指示S23を表示器26に表示するだ
けでなく、この選択制御棒操作指示S23により制御棒操
作器27を自動動作させるように構成してもよい。
Further, not only the selection control rod operation instruction S23 is displayed on the display device 26, but the control rod operation device 27 may be automatically operated by the selection control rod operation instruction S23.

第3図および第4図は本発明の他の実施例を示してお
り、本実施例が上記実施例と相違する主要な点は、所定
時間、例えばドライウェル内点検作業時間内に変化する
ことが予測される反応度変化分を算出して、この反応度
変化分を反応度設定値に予め算入する反応度予測系を設
けたことにあり、図中、2重枠で示した部分を追加して
いる。
FIG. 3 and FIG. 4 show another embodiment of the present invention. The main difference of this embodiment from the above embodiment is that it changes within a predetermined time, for example, the inspection work time in the dry well. It is because a reactivity prediction system that calculates the reactivity change amount that is predicted and calculates this reactivity change amount in advance in the reactivity setting value is provided, and the part shown by the double frame in the figure is added. is doing.

なお、第3図中、第1図と共通する部分には同一符号を
付してある。
In FIG. 3, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

本実施例は第3図に示すように構成され、その反応度予
測系は原子炉状態変化記録機構30と、プラントデータ時
系列データベース31と、温度予測計算機構32と、反応度
予測計算機構33とを有する。
The present embodiment is configured as shown in FIG. 3, and its reactivity prediction system has a reactor state change recording mechanism 30, a plant data time series database 31, a temperature prediction calculation mechanism 32, and a reactivity prediction calculation mechanism 33. Have and.

原子炉状態変化記録機構30は原子炉3内の炉水の圧力や
温度、主蒸気流量、給水流量、および原子炉浄化系流量
等のプラントデータと共に、炉内中性子検出器5からの
検出出力を受けて、これらのプラントデータ時系列デー
タS31としてプラントデータ時系列データベース31に蓄
積する。
The reactor state change recording mechanism 30 outputs the detection output from the in-reactor neutron detector 5 together with plant data such as pressure and temperature of reactor water in the reactor 3, main steam flow rate, feed water flow rate and reactor cleaning system flow rate. It is received and stored in the plant data time series database 31 as these plant data time series data S31.

温度予測計算機構32は時系列データS31を基に原子炉出
力と炉水温度変化の関係を計算し、ドライウェル内点検
作業時間34の間、原子炉出力が零となった場合の予測値
である予測温度低下S32を算出し、これを反応度予測計
算機構33に与える。
The temperature prediction calculation mechanism 32 calculates the relationship between the reactor output and the reactor water temperature change based on the time series data S31, and the predicted value when the reactor output becomes zero during the drywell inspection work time 34. A certain predicted temperature decrease S32 is calculated and given to the reactivity prediction calculation mechanism 33.

反応度予測計算機構33は、この予測温度低下S32と設定
反応度係数35とから、次式により反応度設定値22を算出
する。
From the predicted temperature decrease S32 and the set reactivity coefficient 35, the reactivity prediction calculation mechanism 33 calculates the reactivity set value 22 by the following equation.

ここで、ρsetは設定反応度 ΔTは予測温度低下 δρ/δT(<0)は設定反応度温度係数 ρは設定反応度の最大値 である。 Here, ρset is the set reactivity ΔT is the predicted temperature decrease δρ / δT (<0) is the set reactivity temperature coefficient ρ 0 is the maximum value of the set reactivity.

但し、ΔT<0の時にはρset=ρとする。However, when ΔT <0, ρset = ρ 0 .

反応度監視機構21は得られたドライウェル内点検作業中
の炉水温度低下による反応度上昇を見込んだ反応度にな
るまで反応度下げ要求信号S21を出力する。これによ
り、制御棒操作指示機構23は制御棒操作シーケンスデー
タベース24と制御棒位置検出器25とからの制御棒位置信
号から挿入操作すべき制御棒6を判定し、選択制御棒操
作指示S22を表示器26に出力する。プラント運転員はこ
の選択制御棒操作指示S23および反応度S20を基に制御棒
操作器27を操作し、制御棒駆動機構7により制御棒6を
炉心4へ挿入する。
The reactivity monitoring mechanism 21 outputs the reactivity reduction request signal S21 until the reactivity is expected to increase the reactivity due to the decrease in reactor water temperature during the inspection work in the dry well. As a result, the control rod operation instruction mechanism 23 determines the control rod 6 to be inserted from the control rod position signals from the control rod operation sequence database 24 and the control rod position detector 25, and displays the selected control rod operation instruction S22. Output to the container 26. The plant operator operates the control rod operating device 27 based on the selected control rod operating instruction S23 and the reactivity S20, and the control rod driving mechanism 7 inserts the control rod 6 into the core 4.

したがって、ドライウェル内点検開始時には炉水温度の
低下に伴う反応度上昇を織り込んだ制御棒操作が行なわ
れるので、以後の制御棒操作を減少することができる。
Therefore, at the start of the inspection in the dry well, the control rod operation that incorporates the increase in the reactivity accompanying the decrease in the reactor water temperature is performed, so that the control rod operation thereafter can be reduced.

第4図は上記温度予測計算機構32における炉水温度低下
の予測値を算出するための計算手順を示しており、プラ
ントデータ時系列データS31中の炉水温度の圧力および
温度の変化と、原子炉3内に保有してある炉水の水量を
計算して原子炉保有エンタルピーの変化を求める。
FIG. 4 shows a calculation procedure for calculating the predicted value of the reactor water temperature decrease in the temperature prediction calculation mechanism 32. The pressure and temperature changes of the reactor water temperature in the plant data time series data S31 and the atomic The amount of reactor water held in the reactor 3 is calculated to obtain the change in the enthalpy of reactor holding.

次に、原子炉3に出入するエンタルピー変化を主蒸気流
量、給水流量、原子炉浄化系流量等から算出し、燃料に
よる加熱以外の原因による原子炉保有エンタルピーの変
化を求める。これらから任意の原子炉出力における炉水
温度の変化を算出することができるが、ドライウェル内
点検作業中には原子炉出力はほぼ零と考えられるので、
このドライウェル内点検作業時間内に低下する炉水温度
の低下値を予測する。すなわち、ドライウェル内点検作
業のために原子炉出力が低下されれば時間の経過に伴っ
て作業継続時間設定を減少させ、ドライウェル内作業終
了予定時刻までの炉水温度低下を計算する。
Next, the enthalpy change to and from the reactor 3 is calculated from the main steam flow rate, the feed water flow rate, the reactor cleaning system flow rate, etc., and the change in the enthalpy of the reactor possession due to causes other than heating by fuel is obtained. From these, it is possible to calculate the change in reactor water temperature at any reactor power, but during the drywell inspection work, the reactor power is considered to be almost zero, so
Predict the decrease in reactor water temperature that will decrease within this drywell inspection time. That is, if the reactor power is reduced due to the inspection work in the dry well, the work continuation time setting is decreased with the lapse of time, and the reactor water temperature decrease until the scheduled dry well work end time is calculated.

以上のように本実施例によれば、ドライウェル内点検時
には原子炉を確実に未臨界にして、ドライウェル内点検
作業を安全に行なうことができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to surely make the nuclear reactor subcritical when inspecting the inside of the dry well and safely perform the inspection work inside the dry well.

また、ドライウェル内点検開始前に、その点検作業中の
炉水温度低下に伴って上昇する反応度の予測分を反応度
設定値22内に織り込んでおくので、ドライウェル内点検
作業中のプラント運転員の制御棒操作を軽減し、点検中
のプラント運転員の負担を軽減することができる。
In addition, before the start of the drywell inspection, the predicted amount of reactivity that rises with the decrease in reactor water temperature during the inspection work is woven into the reactivity setting value 22, so the plant during the drywell inspection work The control rod operation by the operator can be reduced, and the burden on the plant operator during inspection can be reduced.

なお、上記実施例では設定反応度温度係数35を定数とし
たが、本発明はこれに限らず炉水温度に対応して変化す
る値、あるいは温度変化中の反応度の変化から得られる
値を用いてもよい。
Although the set reactivity temperature coefficient 35 is a constant in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a value that changes corresponding to the reactor water temperature or a value obtained from a change in the reactivity during temperature change is used. You may use.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、原子炉の反応度と、この
反応度を反応度設定値に制御するために操作が必要とな
る制御棒とを表示器に表示するので、プラント運転員が
この表示器の表示に従って制御棒操作を行なえば、原子
炉の反応度を反応度設定値に制御する運転を容易に行な
うことができる。これにより、プラント運転員の負担を
軽減し、誤判断および誤操作を未然に防止することがで
きる。
As described above, the present invention displays the reactivity of the reactor and the control rods that need to be operated to control the reactivity to the reactivity set value, so that the plant operator can If the control rod is operated according to the display on the display, the operation for controlling the reactivity of the nuclear reactor to the reactivity set value can be easily performed. As a result, it is possible to reduce the burden on the plant operator and prevent erroneous decisions and erroneous operations.

したがって、反応度設定値をドライウェル内点検時に必
要とされる原子炉未臨界の反応度に設定すれば、原子炉
を未臨界に容易に維持することができ、ドライウェル内
点検時のプラント運転員の負担の軽減と、点検作業員の
作業安全性の向上とを図ることができる。
Therefore, if the reactivity set value is set to the reactor subcritical reactivity required during drywell inspection, it is possible to easily maintain the reactor subcritical, and to operate the plant during drywell inspection. The burden on the worker can be reduced and the work safety of the inspection worker can be improved.

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

第1図は本発明に係る原子炉運転支援装置の一実施例の
全体構成を示すブロック図、第2図は第1図で示す実施
例の反応度計算機構における反応度計算手順を示すフロ
ーチャート、第3図は本発明の他の実施例の全体構成を
示すブロック図、第4図は第3図で示す温度予測計算機
構による炉水温度低下の予測値を計算するための計算手
順を示すフローチャート、第5図は従来の原子炉運転方
法を説明するための沸騰水型原子力プラントの一般的構
成を示す構成図である。 3……原子炉、4……炉心、5……炉内中性子検出器、
6……制御棒、20……反応度計算機構、S20……反応
度、21……反応度監視機構、22……反応度設定値、23…
…制御棒操作指示機構、24……制御棒操作シーケンスデ
ータベース、25……制御棒位置検出器、26……表示器、
30……原子炉状態変化記録機構、31……プラントデータ
時系列データベース、32……温度予測計算機構、33……
反応度予測計算機構。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of a reactor operation support device according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing a reactivity calculation procedure in a reactivity calculation mechanism of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flow chart showing the calculation procedure for calculating the predicted value of the reactor water temperature decrease by the temperature prediction calculation mechanism shown in FIG. FIG. 5 is a configuration diagram showing a general configuration of a boiling water nuclear power plant for explaining a conventional reactor operating method. 3 ... Reactor, 4 ... Core, 5 ... Neutron detector in reactor,
6 ... Control rod, 20 ... Reactivity calculation mechanism, S20 ... Reactivity, 21 ... Reactivity monitoring mechanism, 22 ... Reactivity setting value, 23 ...
… Control rod operation instruction mechanism, 24 …… Control rod operation sequence database, 25 …… Control rod position detector, 26 …… Display unit,
30 …… Reactor state change recording mechanism, 31 …… Plant data time series database, 32 …… Temperature prediction calculation mechanism, 33 ……
Reactivity prediction calculation mechanism.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G21C 17/10 GDB G21C 17/00 GDB Y (56)参考文献 特開 昭55−101084(JP,A) 特開 昭55−46131(JP,A) 特開 昭61−172094(JP,A) 特開 昭61−110087(JP,A) 特開 昭61−73092(JP,A) 実開 昭60−170799(JP,U)Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number for FI FI technical display location G21C 17/10 GDB G21C 17/00 GDB Y (56) Reference JP-A-55-101084 (JP, A) Special features Kai 55-46131 (JP, A) JP 61-172094 (JP, A) JP 61-110087 (JP, A) JP 61-73092 (JP, A) Actual 60-170799 ( JP, U)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】原子炉内の中性子束を検出する炉内中性子
検出器からの検出出力に基づいて原子炉の反応度を算出
する反応度計算機構と、この反応度計算機構にて算出さ
れた反応度を反応度設定値と比較して両者の偏差を出力
する反応度監視機構と、この反応度監視機構からの偏差
を制御棒操作量に換算して操作すべき制御棒を指示する
制御棒操作指示機構と、この操作すべき制御棒と上記反
応度計算機構からの反応度とを表示する表示器とを有す
ることを特徴とする原子炉運転支援装置。
1. A reactivity calculation mechanism for calculating the reactivity of a reactor based on a detection output from an in-core neutron detector for detecting a neutron flux in the reactor, and a reactivity calculation mechanism for calculating the reactivity. A reactivity monitoring mechanism that compares the reactivity with the reactivity set value and outputs the deviation between the two, and a control rod that indicates the control rod to be operated by converting the deviation from this reactivity monitoring mechanism into a control rod operation amount. A reactor operation support device comprising an operation instruction mechanism, a control rod to be operated, and a display for displaying the reactivity from the reactivity calculation mechanism.
【請求項2】反応度設定値は、原子炉を未臨界にするた
めの反応度に設定され、あるいは、この反応度にドライ
ウェル内点検が行なわれる作業時間内に上昇が予測され
る反応度変化分を反応度余裕として算入している特許請
求の範囲1項に記載の原子炉運転支援装置。
2. The reactivity set value is set to the reactivity for making the reactor subcritical, or the reactivity is expected to increase within the working time during which the dry well inspection is performed. The reactor operation support device according to claim 1, wherein a change amount is included as a reactivity margin.
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